摘要：装配式体系具有环保节能、施工效率高等优点，适应我国当前劳动力成本攀升、环保压力加大等背景下建筑业转型的迫切需要。建筑信息模型的推广和应用使得建筑业在提升效益、实现信息化管理等方面成为可能，也为建筑业转型发展找到了突破口。所以，本文对BIM技术的装配式建筑集成体系进行研究。
关键词：配式建筑；集成体系；BIM
一、BIM技术在装配式体系中的应用
1、BIM在装配式体系中的应用价值
BIM技术与装配式体系在多方面存在一致性。第一，装配式建筑要实现设计、生产、施工等项目各参与方的协同和建筑、结构、机电、装修各专业协调配合，必然需要利用BIM技术协调管理，实现各专业和各参与方的信息集成；第二，装配式建筑设计的主要特征有标准化、模块化、重复性等，在设计过程中必然会产生大量重复的数据和重复操作，且极易造成“错、漏、碰、缺”，而使用BIM软件能得到有效解决；第三，装配式建筑的目标最终是绿色建筑，强调建筑物全生命周期的管理，与BIM的全生命周期应用也是不谋而合的。
1）设计阶段
该阶段主要采用BIM软件创建建筑、结构、机电等专业BIM模型，通过软件高效地进行构件的拆分设计，并通过碰撞检查，排除构件钢筋之间、构件与现浇部分、设备、管线之间的各种问题。同时BIM软件还具有快速出构件详图、统计工程量的功能，并可自动生成物料清单。BIM在设计阶段的应用价值主要体现在：第一，提高设计的效率和质量。参数化的设计方式和实时数据协同的模式帮助各专业人员在对预制构件进行类预埋和预留处理、设计方案调整时密切配合、高效沟通。BIM应用平台的搭建，可将记录各专业设计信息的BIM模型上传至云端，实现碰撞与自动纠错、模型与设计图纸之间的自动更新等功能。第二，兼顾标准化和个性化设计。通过设定一定的模数规则，制作各类预制构件的族，这些族累积成预制构件库。利用各类标准化构件库，不断丰富和积累设计户型，以满足居住者多样化的需求。
2）生产阶段
新型建筑工业化在技术发展和生产方式方面的目标是采用数字化信息技术控制下的智能建造系统，使大规模成批建造方式向大产量定制建造方式转变，并实行菜单式订购。目前多数构件生产企业在部品部件钢筋骨架加工环节仍采用手工加工的形式，钢筋骨架的加工环节极耗费工时和劳动力。相比现浇方式，其生产效率没有得到质的提升。未来BIM技术在构配件生产中的应用点主要是研发基于BIM的部品部件计算机辅助制造（CAM）和生产管理系统：通过将构件的BIM三维结构数据转换为生产设备需要的MES系统的数据，然后经过任务计划资源的执行，将MES系统数据传输给设备端，并通过CAM系统输出设备的一系列自动化动作；搭建构件信息管理平台，实时追踪物流信息，接入企业ERP系统等。
3）施工阶段
施工吊装是建筑工业化中的最重要的一个环节。但是应该认识到，装配化施工方式并不是简单地把现浇建筑拆分为一个个构件，由工厂预制，再进行现场安装，新型建筑工业化下装配式体系更多采用智能建造方式，并对项目管理、安装精度提出了更高要求。目前BIM更多地应用于堆场管理、施工场地优化布局、构件吊装方案模拟优化、三维可视化模型施工交底等，应用深度较低。未来的应用将体现在：通过BIM技术与ＲFID技术结合，实现构件的全流程质量管控，以及通过3D激光扫描技术与BIM结合，进行拼装校验、指导施工流程等，最终达到质量可控、精度提升及进度优化。
2、基于BIM技术平台的装配式建筑体系构建与实施
2.1构建基于BIM平台的装配式建筑集成体系
基于云端的BIM平台在装配式建筑全过程、全专业的集成应用，适应了装配式建筑的发展需要。BIM平台的作用，一方面是打通产业链设计、生产、施工、运维各流程信息回路，对产业链上下游企业进行协同管理，在流程上做“减法”；另一方面是将建筑部品部件信息化、数据化，将各流程有关建筑、结构、机电、装修的信息集成到BIM平台这一载体上，使建筑信息透明化、立体化、多维化，在信息维度上做“加法”。
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1）信息共享
信息主导着建筑业的未来发展。实现信息的共享首先应建立能满足各专业需求，同时具有较好存取和管理效率的数据定义格式。各专业（建筑、结构、机电、装修）信息的共享可以借助BIM平台进行。BIM平台可以部署于云端，通过标准化的构件控制参数和几何描述方式、集中管理和实时同步的数据管理方式、内置的消息机制，可以有效地应对协同设计、方案变更过程中沟通效率问题，同时能减少建筑、结构、机电各专业的设计冲突，提高设计质量。此外，应建立一定的契约关系（信任关系、利益分配机制），实现BIM信息在设计、生产、施工、运维各阶段的合作共享。
2）技术集成
一方面，BIM平台通过一定的数据转换接口，可将各专业（建筑、结构、机电、装修）软件集成，同时保留软件的开放性，满足“二次开发”的需求。另一方面，BIM与云计算、GIS、RFID、VR、3D扫描等技术的结合，进行虚拟仿真、拼装校验、质量与安全管理、智慧城市建设等方面的深度应用，使人们对于BIM的应用前景和潜力充满期待。
3）管理协同
BIM平台可支持多人同时进行不同阶段（建筑、结构、机电、装修）的协同设计，并可以对各专业的交付成果进行有效管理。从产业流程上看，设计阶段建立的BIM信息，可以经过转换输入构件生产企业的CAM系统，并最终输出构件成品。通过构件信息管理平台、企业资源计划（ERP），构件生产企业可对物料、成品、资金、库存进行有效控制。通过信息实时更新，施工企业可以对场地布局、项目进度优化管理，项目实时进展情况和实际施工中的问题也可及时反馈给设计方、生产方。BIM信息是基于全生命周期的，累积在BIM平台的信息最终可以由运维方使用和维护。
二、加强市场化引导和示范项目推广
1）注重市场化引导
目前装配式建筑发展的动力主要来自于奖励政策、对建筑的装配率和预制率指标的考核。应该认识到，仅是装配率的提高并不是建筑工业化的目的；而劳动生产效率的提升、节能环保才是建筑工业化的最终目标。装配式建筑行业能否实现可持续发展，取决于新的技术是否给行业中不同环节的企业带来效率、效益等方面的实质性提升。因此，政府制定相关政策时，落脚点应在于对产业链中的核心环节（研发、设计、咨询）的激励。同时，政府应做好产业规划布局，推进装配式建筑全产业链建设，并通过合理宣传引导，提升企业对BIM技术应用经济效益和行业未来发展的认知，通过市场效益带动参与各方的积极性和创造性。
2）加强研发、工程示范和经验推广
各科研院所、政府设立的相关技术推广委员会等应发挥牵头作用，联合企业、高校、社会团体的力量，从而增加对装配式结构体系、BIM平台和数据标准格式、装配式构件族库、复合墙板成套技术、节点连接技术等方面基础研究的投入。此外，装配式建筑标准体系的完善需要更多工程项目实践的探索。目前我国企业BIM应用能力偏弱和对BIM认识不足也与工程实践偏少有一定关联。通过总结一些示范项目、示范企业的成功经验，制定更健全的标准体系、形成可推广的BIM技术应用经验，以达到示范引领、以点带面的效果。
结束语
基于BIM技术的装配式建筑集成体系贯穿设计、生产、施工、装修、运营管理各个环节，整合建筑全产业链，实现全过程、全方位的信息化集成，将是装配式建筑发展的方向。但由于装配式建筑及BIM技术的应用仍然处于起步阶段，在设计规范、跨专业协作以及技术和管理人才培养等方面还存在诸多问题，未来的研究可以进一步聚焦于装配式建筑全生命周期中各个环节的关键技术和多方协作的组织管理模式。
参考文献：
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[2]王俊，赵基达，胡宗羽．我国建筑工业化发展现状与思考［J］．土木工程学报，2016，（5）：1-8
作者简介：
郑祥才（1970.6-），男，汉族，河北景县，建设工程中级工程师，研究方向：装配式建筑。
论文作者:郑祥才
论文发表刊物:《基层建设》2018年第26期
论文发表时间:2018/10/1
标签：建筑论文; 构件论文; 技术论文; 信息论文; 体系论文; 机电论文; 各专业论文; 《基层建设》2018年第26期论文;