[发明专利]一种轻量装配式金属建筑系统

权利要求书

1.一种轻量装配式金属建筑系统，其特征在于：包括如下步骤：

（1）确定问题：用做雕塑的方式做建筑，导致成本过高，客户个性化意图难以有效表达，预期难得圆满，系统工程过程复杂，造成客户对成本、工期、质量难以掌控，异型建筑基本上都是个性化的单件、小批量项目，没有统一国家标准；

（2）解决问题的思路构建：用成熟规范的建筑体系的设计、技术、管控理念定义异型建筑；将制造业技术、工艺运用于建筑体系，以实现建筑体系的创新；将数控机械和工业生产能力应对形态多样的建筑，改变传统的模式；将先进的数字化技术（大数据、人工智能、云计算、互联网等）应用于异型建筑；

（3）体系架构的设计：基于数字化、个性化的理念，定制设计参数化、标准化、模块化装配式建筑体系的理论释义，并加以整合；

（3.1）参数化技术：客户提出的需求与理念，通过固化的参数实现信息的如实转化与充分利用，把设计全要素变成函数变量，把客户提出外形成本工期功能等要求，转换成参数实现设计制造施工过程控制方案，客户个性化需求通过参数化设计充分展现个性化意图；

（3.2）数字化技术：借助大数据、互联网、AI、BIM等实现数字化平台、VR场景、资源协同、智能制造与施工、智能检测、可视化管控、全生命周期的在线监测；

（3.3）个性化：获取客户个性化的需求信息，全方位提供满足客户要求的方案与成果，运用数字化技术与工具实现客户、设计师、制造、施工全过程的动态联动；

（3.4）标准化：通过外形、结构和接口标准化，实现有限标准构建组装无限可能，达到智能制造与施工目的，通过安全、质量、成本、工期等过程管理标准化，实现制造施工全过程标准化管控，达到可视化过程管控目的，通过标准化设计与标准化管理，运用智能制造与管控，提高质量、控制成本缩短周期；

（3.5）模块化：通过个性化设计、参数化、标准化，借助数字化技术实现模块化装配，所有模块在工厂预制，现场整体装配，现场施工控制20%以内，利用有限的标准件和少量特殊件拼出无限可能的外形，使模块具备可组合、可拆解、可移动、可替换、可升级的特点；

（4）构建数字化设计资源协同平台：打造客户个性化输入、参数化设计、VR检视、过程资源协同、多方动态联络、全周期在线检测的全过程技术与资源协同平台；打造高校、科研院所、制造与施工企业、全产业链协同技术研发平台；打造海量数据资源平台；

（5）构建智能制造平台：基于数字化模型开展产品数字化设计（MBD）、工艺数字化快速设计、 MES系统、数控加工、无模成形、机器人工作站的智能制造平台；

（6）构建可视化过程控制平台：基于BIM与安全标准化的智能施工、可视化过程控制、远程监控与管理考核平台；

（7）构建研究中心：集合高校、科研院所、产业链企业一体的技术研究中心，致力于模块化装配式建筑数字化、参数化、标准化技术研发，新材料、新工艺、新装备研发，智能制造与施工技术研发和先进技术的应用研发。

2.根据权利要求1所述的一种轻量装配式金属建筑系统，其特征在于：所述步骤（3.1）中，将客户提出要求转化的参数包括形态、尺寸、结构、材料、成本、周期、过程控制要素、资源需求等。

3.根据权利要求1所述的一种轻量装配式金属建筑系统，其特征在于：所述步骤（3.1）中，设计方案参数化控制，实现设计快速转化，设计、制造、施工、全过程参数控制（成本参数、工期参数、质量参数等等），自动统计材料清单及用量 (BOM & BOQ)，输出各种数据报表，使用数控机床自动加工。

4.根据权利要求1所述的一种轻量装配式金属建筑系统，其特征在于：所述步骤（3.2）中，用BIM解决各系统的统筹、联动与收口，实现全过程模拟，提前解决可能发生的问题；用VR检视，在方案阶段即明确效果是否满足要求，无需制作1:1模型；运用智能制造的方式生产与施工，保证质量、保证效果、保证效率；全过程可视化管控，全生命周期监测。

5.根据权利要求1所述的一种轻量装配式金属建筑系统，其特征在于：所述步骤（3.3）中，以客户艺术效果、功能需求、成本工期等个性化需求为核心，从设计、制造、施工全过程，建筑、结构、装饰、机电等全系统制定即满足个性化需求，又复合国家规范要求，又体现现在技术管理水平的方案。

6.根据权利要求1所述的一种轻量装配式金属建筑系统，其特征在于：所述（7）中，构建的研究中心包括：古建筑构件大数据研究中心；模块化装配式金属建筑幕墙与装饰技术研究中心；智能制造与智能施工技术、工艺与装备研究中心和可视化、安全标准化应用技术研究中心。