同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司上海市200092
摘要：随着经济社会的发展，具有低碳、环保等特点的装配式建筑获得了越来越广泛的应用。但是，装配式建筑在国内发展时间尚短，还存在着诸多不足之处。而BIM技术的应用，则可以在很大程度上提高装配式建筑的设计效率，改善预制构件的生产与管理，优化施工流程，从而在总体上提高我国建筑行业的发展水平。本文首先分析了装配式建筑与传统建筑的区别，进而重点探讨了BIM技术在装配式建筑的设计、预制构件生产、施工等阶段的应用。
关键词：BIM技术；装配式建筑；应用
近年来，随着我国建筑行业的发展，低碳、绿色的建筑理念得到了越来越多的认可，装配式建筑因其节能环保、机械化水平高、受环境影响小等特点，成为建筑行业发展的重点方向。其能够利用标准化的流程设计、规范化的预制构件生产、机械化的施工作业等，在数据互联方面表现得愈发紧密。而BIM技术的应用，更是展现出信息化、可视化的技术优势，对促进装配式建筑的发展起到了重要作用。
1装配式建筑与传统建筑的区别
一般来说，传统建筑的设计、施工是互相分离的两个阶段，这在一定程度上能够发挥各自专业上的优势。但随着建筑行业的发展，工程规模越来越庞大，对各专业之间协调配合的要求越来越高，分离作业的建筑模式逐渐表现出协同能力、数据衔接能力上的缺乏，不利于建筑效率的提高。而装配式建筑，则是提前将建筑项目的各个组成部分分割为标准化的各个构件，并在专门的工厂定制生产，之后再将相应的构件运至项目现场，完成拼接施工，有效的提高了建筑效率与建筑质量。下面对装配式建筑与传统建筑的区别进行分析：
1.1发包方式的区别
当前来说，国内的工程承发包模式有很多，比如平行承发包、CM模式、联合体承包以及工程总承包等。对于传统建筑来说，较多的应用到平行承发包模式，问题在于设计、施工阶段常常出现脱节，有关责任的归属问题较复杂，容易牵扯不清，影响到项目的总体进度。而近年来，为了推动装配式建筑的发展，有关部门提出了工程总承包模式，由总承包单位统筹管理各个专业之间的协调与沟通，从而有效的解决了项目不同阶段的分离问题。
1.2参与主体的区别
相比来说，预制构件生产方加入到项目中来，其模具的精度、生产效率，都对预制构件的生产造成了极大地影响，进而影响到装配式建筑的整体水平，其重要作用是显而易见的。构件生产完成后，安排运输部门将其运送到施工现场，这就需要制定科学、严密的运输方案，以确保满足现场的装配要求。对于装配式建筑来说，参与方的增加对各方之间的沟通配合提出了更高的要求。
1.3设计要求的区别
对于传统建筑来说，设计方面的要求并不多，只需符合甲方条件、功能要求及造型要求等。而装配式建筑，不但需要考虑到功能和预制率，还要考虑到设计阶段对构件生产以及现场施工所造成的影响，设计工作更为复杂，从最初与结构、电气等专业的沟通，直至将设计向整个项目阶段拓展，再就是构建一套标准化的设计体系，实现设计思路、标准模块的共享。
1.4施工方式的区别
传统建筑在进行施工时，已经有了一套完整的施工流程：从基础开始，到建筑主体、屋面、装修、管道等，其中主体主要选用钢筋混凝土材料，严格按照设计要求，依次完成施工。而装配式建筑，则是将建筑项目的各个构件在工厂定制生产，很多工作提前完成，之后将标准化的构件运至现场，通过安全、可靠的方式完成施工拼装。
2BIM技术在装配式建筑设计阶段的应用
2.1提升设计效率
在装配式建筑的设计阶段，需要对相应构件进行各方面的细节设计，这离不开不同专业之间的紧密配合。BIM技术的应用，可实现各专业人员在设计方面的迅速沟通与交流，对相关方案进行及时的修改。通过BIM技术构建“云端”平台，可以将不同专业的数据信息完整的传输至设计平台，经过碰撞、自动纠错等过程，筛选得到各专业之间在设计上的冲突，帮助找出设计方案中存在的不足；由于预制构件众多、类型复杂，出图量非常大，通过BIM技术的应用，可将经过修改的数据迅速地被其他项目人员所调取、查阅，这有利于相关人员对设计方案的增添与修改，有效的节省方案调整所花费的时间，加快项目进度。此外，通过给予不同专业人员不同的管理权限，可以使更多的专业人员加入到装配式建筑的设计环节，结合自身所学的专业知识提出各方面的参考建议，尽可能减少设计方面的改变，提升用户对建筑设计的总体满意度，进而在整体上提高设计效率，同时还能防止设计因素导致的建筑成本增加或是建筑周期延长。
2.2实现预制构件的标准化
BIM技术的应用，可以在很大程度上提高设计信息的开放性。通过将设计方案及相关资料传送到“云端”平台上，在其中实现类型、样式等的有效整合，全面构建各类预制构件（比如门、窗等）的“族”库。随着“族”库的进一步扩大，相关人员可以将相同类型的“族”进行对比分析，从而逐渐实现预制构件的标准化，无论是形状还是尺寸上都能实现统一。可以说，“族”库的构建可以实现设计规范及相应标准的通用性。实现预制构件的标准化，相关人员能够方便的进行方案设计，有效的节省了设计、调整所花费的时间，同时还有助于拓展装配式建筑的户型样式，更加全面的满足不同用户的个性化需求。
2.3减少设计误差
设计人员在进行建筑方案的设计时，可以通过BIM技术的应用对建筑构型及相关构件进行更加精细的设计，有效的减少在各个环节上误差问题的产生。利用BIM技术，对构件的尺寸大小以及互相间的间距、厚度等相关参数进行更加准确的设计、判断。而且还可以实现三维视图，能够更加直观的观察各个构件之间的契合效果，并可以通过碰撞检测技术，对各个构件连接点的可靠程度进行检测，尽可能的消除各个构件之间的冲突，从而防止发生由设计因素而导致的安装错位，避免由设计误差造成的资源浪费与工程进度延迟等。
3BIM技术在预制构件生产阶段的应用
3.1对预制构件生产流程进行优化
预制构件的生产，是装配式建筑的最重要环节之一，对建筑设计与施工阶段起到高效的连接作用。为了确保预制构件数据信息的准确无误，生产单位可以从提供的BIM模型中得到相应构件的各方面尺寸信息，从而制定完备的生产计划，并在进行生产的同时，与施工部门做好沟通，及时的交流构件生产的相关信息。为了确保预制构件生产质量的可靠性，可以逐步构建起完善的质量追溯机制，在生产过程中对各个构件添加RFID芯片，其中包含了尺寸大小、材料构成、装设位置等信息，借此保证预制构件的生产质量，同时实现高效的物流管理，进而提高后续的储存、运送效率
3.2加速装配式建筑模型的试制
为了尽可能的提高项目进度及其质量，在完成设计方案后，可将各类构件资料与生产单位共享，从而直接获取到相应产品的尺寸、材料、类型等数据信息，而且随着科技的发展，全部的数据信息都可以集成到条形码上，并能够迅速的转换为构件参数，实现了设计信息与预制构件生产的有效对接，从而提高了预制构件的生产效率与生产质量。此外，利用近年来出现的3D打印技术，还可以直接将建筑BIM模型打印出来，从而能够大大加快建筑模型的试制，并借此判断设计方案的合理性，对其中存在的问题进行及时的整改。
4BIM技术在装配式建筑施工阶段的应用
4.1提高预制构件的现场管理水平
预制构件生产完成后，对其进行储存、运输都需要耗费大量的资源，而且由于构件组成的复杂性，非常容易发生差错，从而有可能影响到现场施工。应用BIM技术，在各类构件中嵌入包含详细信息的RFID芯片，存储人员、运输人员都可以通过专业的工具进行调取，实现了信息的自动化处理，有效的避免了人工操作造成的数值误差、记录遗漏等情况的发生，可以有效地节约时间及相应的管理成本。将构件运送到施工现场后，相关人员可直接调取到预制构件的各方面信息，对其具体的安装位置、安装要求等做到充分的了解，提高了预制构件的现场管理水平，加快了施工作业进度。
4.2提高施工管理效率
对于当前的装配式建筑来说，现场吊装较为复杂，需要用到多种机械设备，在安全性方面的要求也就比较高，在正式开始前，我们可以通过BIM技术对其进行施工过程的模拟，清晰地呈现吊装过程及施工过程，从而对整体的项目流程进行优化；还可以对可能发生的安全隐患进行模拟，提高安全管理水平，避免安全事故的发生；此外，BIM技术的应用还可以对施工过程中的车辆行进路线进行模拟，尽可能减少繁琐的二次搬运，提高施工管理效率，加快项目总体进度。
4.3对施工计划进行优化
通过BIM技术，我们可以在BIM模型中加入时间、资源维度，进而将其升级为“5D-BIM”模型，施工部门就能够借此来完整的模拟整个施工阶段所用到资源、材料的投入情况，构建“动态施工计划”，准确把握施工阶段的进度安排、各环节的资源运用情况；还可以在这一过程中，发现原有计划中存在的问题与不足，并进行及时的更正与优化，防止了由此引发的成本增加以及工期延长等问题。通过施工模拟，还可以使得施工部门的各方面人员对工程项目的具体流程安排、成本的投入等有了更加清晰的了解，进而对施工方案、资源供应等进行进一步的优化，实现施工计划的动态管理。
5结语
总的来说，BIM技术在装配式建筑中的应用，可以有效地提高装配式建筑的设计效率，减少设计误差，改善预制构件的生产与管理，优化施工流程，使得从设计到施工的整个生产流程更加科学、合理，在我国推行节能降耗、促进建筑行业转型升级的大背景下，能够起到极为关键的作用。不过，装配式建筑在国内的发展时间还不长，还存在着许多不足之处，要想实现BIM技术与装配式建筑的紧密结合，还需要通过进一步的努力，在理论和实践上不断磨合与完善，从而有效的推动我国建筑行业的发展。
参考文献
[1]毛浩,段宗哲.BIM技术在预制装配式住宅项目中的应用实证研究[C]//全国智慧结构学术会议.2016.
[2]刘沛,刘学贤,刘海.BIM技术在预制装配式住宅中的应用研究[J].城市建筑,2016(36):238-238.
[3]郭志勇,游成林.BIM技术在预制装配式建筑项目场地平面布置中的应用[J].绿色建筑,2017(1):20-21.
[4]马跃强,施宝贵,武玉琼.BIM技术在预制装配式建筑施工中的应用研究[J].上海建设科技,2016(4):122-123.
[5]王胜兰.BIM技术在预制装配式建筑中的应用价值‐以西南地区为例[J].四川水泥,2017(5):149-149.
作者简介
张毅（1981-01-27），男，汉族，籍贯：上海，当前职务：建筑师，当前职称：工程师职称，学历：本科，研究方向：建筑设计