赵彩红 包梓彤
北京紫玉山庄房地产开发有限公司 北京 100029 石榴集团 北京 100029
摘要：近几年，我国城市化建设进程不断加快，建筑工程的数量不断增多，建设规模不断扩大，在促进我国经济社会发展的同时，也出现了一些问题。鉴于此，建筑领域中对各项先进技术的应用越来越频繁。其中，BIM技术就是目前建筑施工中常用的技术手段。施工人员将BIM技术应用于装配式建筑中，进一步提高了设计的整体质量，提高了工作效率。基于此，本文研究基于BIM技术的装配式建筑集成体系，希望为相关提供理论参考依据。
关键词：BIM技术；装配式建筑；集成体系
1 BIM技术的相关概述
建筑信息模型（Building Information Modeling）是一种建立在CAD技术等基础上发展起来的多维模型信息集成技术，它可以将建筑物的三维几何形状、建筑构件的材料、价格以及项目的建造进度等信息通过数字信息仿真模拟的方式传递出来。BIM可视化的三维信息模型，将二维平面图纸变成三维立体模型，在建筑项目的设计、建造、运营等过程中，可视化能帮助实现人员的协调、沟通和决策。BIM的模拟性不仅可以模拟出静态的三维模型，通过加入时间，可帮助设计施工组织方案，优化人员和场地安排，提高施工计划的合理性。同时，基于造价信息的5D模型，可对方案进行成本控制。实际施工时，将实际施工的进度和造价与计划相对比，能够高效的解决问题。
2 装配式建筑的优势
装配式建筑，实际上就是集合设计、生产、施工、装修、监管等不同环节的建筑体系，因此其时刻呈现出强烈的集成特性。装配式建筑具有较多优势：1）节约能源和资源；2）提高劳动生产效率；3）减少污染；4）提高工程质量；5）可实现工业化、信息化的有效结合；6）催生一些新型产业，有效缓解了目前钢产能过剩的现象。
3 基于BIM技术的装配式建筑集成体系
3.1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”，见图1。
图1基于BIM平台的装配式建筑体系集成
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。
3.2分层推进BIM技术在装配式建筑中的应用
根据国内外BIM成熟度发展层级的有关研究，对BIM的研究可以分为技术、组织流程和政策三个领域，而BIM技术发展也可划分成三个应用层级:第一层级，基于建筑对象的建模；第二层级，基于BIM模型的协同；第三层级，基于网络平台的集成。参照BIM技术成熟度发展层级，本文认为装配式建筑未来的发展重点和发展阶段可以分为:（1）以技术研发、经验积累为核心的起步阶段。这一阶段主要是软件技术、建模技术的开发与应用，积累BIM软件应用于工程设计等阶段的实践经验，设定和优化改进工作流程，培养一线工程施工队伍；根据工程实践中提出的需要，促进装配式建筑体系、BIM信息数据标准格式和构件参数标准等的研究。（2）以技术完善、市场扩张为动力的成长阶段。这一阶段BIM信息数据标准格式逐步得到建立，BIM的应用效益在实践中得到体现。参建各方真正重视BIM应用，建立以风险共担为基础的契约关系和沟通协同机制并从中获益。装配式技术体系日臻完善，例如，节点连接技术和施工工法得到改进，高层装配式混凝土结构体系的成熟运用等。（3）以信息化、集成化、绿色化为方向的成熟阶段。例如，应用BIM平台对建筑供应链进行敏捷化改造、与新科技成果（物联网、虚拟现实等）结合进行智能化应用、节能环保建筑材料的研发创新、智慧城市建设等。
3.3加强市场化引导和示范项目推广
在我国，装配式技术和BIM技术应用都处于初级阶段。除参考国外BIM技术的应用和实践、装配式建筑的发展经验之外，发展装配式建筑更应立足现阶段我国国情，遵循行业自身发展规律，切忌盲目推进。1）注重市场化引导。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。
结语：
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]罗志强，赵永生.BIM技术在建筑工业化中的应用初探[J].聊城大学学报（自然科学版），2015（4）：56-59
[3]张健，陶丰烨，苏涛永.基于BIM技术的装配式建筑集成体系研究[J].建筑科学，2018，34（01）:97-102+129.
论文作者:赵彩红,包梓彤
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/5
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