行业资讯基于BIM技术的装配式建筑智

建筑信息模型是对工程建筑物理方面特征和功能方面特征的智能化表达方式。非常有效的处理了信息传送障碍，提出了数据信息之间可进行互动的三维可视化管理，通过这个服务平台可以让项目多方参加到基础建设过程中，完成各个专业、各个阶段、各个监管方的信息集成。可以提升装配式建筑的信息化水准，充分发挥装配式建筑现代化集成修建的好处。本文对基于BIM技术的装配式建筑智能化工程管理系统设计进行分析，以供参考。

伴随建筑行业飞速发展，各行各业对工程管理的要求也逐渐提高。传统的建筑设计方式已经由装配式建筑设计方法所取代，作为新兴的设计方式，装配式建筑设计方法具有良好的市场前景。所谓装配式建筑设计就是将装配式构件用于建筑结构，属于一种全新的设计类型，是长期可持续发展性建筑设计类型，与传统建筑设计类型相比，具有很大优势。装配式构件大多数为无污染建筑构件，符合当今绿色施工要求；装配式建筑设计在实际建设时所浪费的资源与传统建筑设计相比较低，成本消耗较合理，能够将更多的成本分配在其他方面，提高建筑总体质量。

1概述

建筑业是我国经济的支柱型产业，近年来，我国积极探索以装配式建筑为主要方式的新型建筑工业化建造方式。装配式建筑具有“标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理、智能化应用”的特征，能够推进我国建筑业产业改革升级，提升建筑业工业化智造和信息化管理水平。BIM是建筑信息模型（Building-Information-Modeling）的简称，其是对建筑物理和功能特性进行数字信息化表达，并在建筑信息模型的创建、使用和管理中产生动态的数据价值。国际广泛认可的BIM概念是将BIM分成4个属性，可视化、参数化、集成和过程。装配式建筑是由各种功能模块现场机械化组装而成地现代化建造方式，设计阶段需要前置集成全过程要素，要求更加精细化的设计与管理理念，而在传统模式下各阶段工作存在信息交互错误率高、协同效率低、专业集成差等问题，导致建筑安全质量将无法保障。BIM技术作为数字化应用和信息化管理工具，其影响的不仅仅是工程人员使用的工具、技术，还有企业的生产、管理、经营的方式流程，甚至整个行业的产业链结构。BIM承载了项目基本信息、空间组成信息、专业系统信息，并根据项目建设要求及运营特点自定义其他特征信息，可以将装配式建筑模块进行完整地数字化表达；借助EPC总承包管理模式，解决管理权责分散，使全产业链关系更集中，设计、生产、施工全过程信息衔接更紧密，从而能为项目提供更加及时、准确、高效、规范信息交互过程，并有效提升项目精细化管理和工程建造水平。

2装配式建筑发展现状及问题

（1)预制构件体量大，预制装配式工厂自动化不足，生产效率较低。预制构件的生产需要支模、绑钢筋、振捣、浇筑、养护等一系列生产流程，目前大多数装配式建筑工厂自动化水平不足，需要花费大量的人力物力，生产效率低下，精度难以保证。(2)数字化设计水平不足，构件设计效率较低。目前我国装配式建筑数字化设计软件还不完善，标准化程度低，软件使用成本较高。大多装配式建筑工厂还在使用二维设计图纸进行设计生产。(3)装配式建筑施工人才不足，现场施工效率较低，施工质量难以保证。目前装配式建筑施工人员经验较少，行业标准以及技术规范还不完善，大多施工人员边学边施工，施工质量难以保证。(4)设计、生产、施工一体化水平不足，各个环节协同不足。装配式建筑工程项目庞大，涉及专业复杂、技术多样，需要更有效的协同技术手段以及有效的质量安全监管方式，提升生产效率，凸显装配式建筑的价值。(5)装配式建筑行业产品和服务缺乏标准化管理，相对传统建筑而言，装配式建筑的产品设计流程和项目管理化比较复杂，但是装配式建筑的行业设计水平却比传统建筑还低，当所需的设计跟不上时，工厂生产的产品无法达到采购商的预期效果，导致装配式建筑产业链上下游之间的合作不顺畅。

3BIM技术在装配式建筑体系中的应用价值

在装配式建筑体系的设计过程中，BIM技术需要完成预制构件分拆、实体模型构建、撞击后查验等各项功能，通过完成各种专业能力来满足不同模型的不同需求。对于构件、钢筋、管道等出现的碰撞情况，需要通过该技术快速理清物料清单，会有利于装配式建筑体系工程量清单的计算结果。在设计的阶段，BIM技术必须满足以下三点。①达成了装配式建筑方案质量和高效率，实现了智能模型的建立以及数据信息的一体化管理方式。②因为BIM技术使用了云端备份的技术，对模型升级、碰撞纠错等工作提升效率，为数据信息提供了资源。③BIM技术具备规范化设计的优势，完全满足人性化设计的需求。

4BIM技术的装配式建筑智能化作用

（1）基于BIM技术建立的三维建筑模型，具有协同性，将不同专业间信息集成于一个模型中，在三维环境下查看并及时解决预埋件与钢筋、预埋件之间的碰撞问题。(2)在设计阶段，三维模型可读取预制构件几何、材质能信息，结合施工规范进行批量吊装、脱模等验算，精确计算预埋件规格以及合理定位，避免运输和施工过程中出现安全隐患。(3)基于BIM技术，可录入各种规格预埋件的信息和参数化模板，并存入预埋件库中，通过预埋件库管理功能，分类管理各种类型各种规格预埋件的信息，方便设计师进行预埋件选型，可实现预埋件的标准化管理，提升预埋件三维设计效率。

5基于BIM技术的标准化设计应用

装配式建筑标准化设计核心是实现“少规格、多组合”，其基础是模块化设计，而基础模块是由工厂化生产的墙柱梁板、内装管线、线脚等构件围合形成的空间，模块具有通用性、互换性、同规格化等特点。当模块围合的空间达到一定的使用功能后就形成了“功能模块”，如居室模块、厨房模块、卫浴模块、阳台模块、设备间模块等；对不同功能模块进行组合可以形成满足不用群体的需求的套型模块，再将套型模块与公共交通模块组合而成标准层单元模块。建筑模块与模块之间通过标准化接口进行连接，各模块之间通过BIM标准化自适连接使模块之间达到协调与契合，最终达到多层级的功能模块组合系统效果，各专业模块化协调设计流程。

6基于BIM技术的装配式建筑集成应用措施

6.1装配式建筑方案设计阶段

在装配式建筑设计阶段，需要做好建筑平面布局、立面构成及空间设计等，满足设计及使用功能。在施工项目过程中对采用的预制构件类型、联接技术提出设计方案。搭建装配式建筑各种预制构件的“族”库，进行装配式建筑预制构件的标准化设计，遵循“少规格、多构成”的工业化建筑设计理念。

6.2装配式建筑预制构件深化设计阶段

通过应用BIM模型技术进行拆分预制构件、计算预制构件、设计构造节点、设计预留预埋点，以及预制构件之间与现浇部分的碰撞检测、生成深化设计图以及预制构件混凝土体积重量和预埋钢筋规格长度等指标统计，使用已达成的预制构件BIM模型技术进行深化设计，放置钢筋及各类预埋件，形成预制构件拆分图、装配图、预制构件深化设计图。

7装配式建筑智能化工程管理系统设计

7.1成本管理模块

统计整个工程的投资成本，将具体施工时的预算精度提高。制定利用时间轴、费用分解结构以及BIM模型构建成本控制模型。该模块功能主要包含投资统计和工程量统计。

7.2质量管理模块

作为一个质量保证体系，质量管理模块由设备质量、施工质量以及设计质量组成。质量管理模块管理并控制设备质量、施工质量和设计质量，将工程质量相关信息反馈至操作层，同时该模块还需要提供如因果分析图法或排列图法这类质量控制分析法。

7.3基于BIM的吊装用埋件设计

预制构件的吊点位置关系到吊装运输的安全性，设计师在设计吊装埋件时，吊装施工验算是装配式混凝土构件设计必不可少的一步。吊装验算涉及到施工、设计规范数量较多，例如GB－《混凝土结构工程施工规范》、JGJ－《装配式混凝土结构技术规程》等，无标准验算规则和计算方法，需要设计师具有丰富经验，非常了解吊装;工程项目中预制构件数量较多，设计师一般只进行个别构件验算，若对每块叠合板进行短暂工况验算，计算量大更容易出现错漏，存在安全隐患。BIM设计软件可依靠强大的计算能力，根据标准的验算规则，迭代计算出合理的吊点定位。以叠合板为例，在PKPM－PC中建立三维模型，选取吊件类型后，选中拆分后的叠合板，可批量设计吊点的位置。程序提供了智能化设计工具，将规范算法内置到程序中，提供自动布置逻辑，批量设计了预制板吊点的合理位置，设计师可以通过相关功能，无死角查看所有叠合板的构件验算结果，节省设计师大量验算的时间，能大大加快设计的速度，同时保证预制构件施工吊装运输的安全性。

7.4基于BIM技术的装配式建筑数字化设计

装配式建筑设计体系，包括结构系统、外围护系统、设备与管线系统、内装系统等，建筑各个系统之间独立性更强，建筑的单元化拆分需在设计阶段完成。设计、制造、安装结合更加紧密，BIM技术的融入，更好地解决装配式建筑在工程设计以及深化设计中的问题。目前，设计行业对BIM技术的应用，更多是先进行CAD二维设计再进行BIM模型搭建验证，这样导致BIM模型和其他专业环节脱节，无法体现BIM的真正价值。所以，为实现装配式建筑智能化设计，本文提出必须让BIM贯穿整个设计过程，以BIM设计为先导，建立BIM数字设计管理平台，统筹建筑各个专业应用，实现一体化集成设计，同时结合BIM技术打通设计、生产、装配的交互数据流，促进数字设计与工厂机器人、智能生产线间的交互。

7.5系统应用流程

从系统流程中可以看出，各参与方使用系统中的相关功能完成相应工作。施工管理人员填报施工信息传递至装配式建筑智能化工程管理模块，通过决策支持、实时控制、业务管理，实现装配式建筑智能化工程管理，经集成接口传递至工程质量管理部门与资源管理部门，这两个部门经过3D施工过程模拟与优化、3D施工过程动态管理与设计、施工碰撞检测、3D施工安全与冲突分析，实现管理。同时，工程质量管理部门统计项目基本信息和进度编制经数据导入和进度导入传递给BIM工程师辅助创建3D模型；设计人员对工程实行整体设计，传递给BIM工程师建立BIM模型导入系统后创建3D模型。1）主体方：为系统提供运行所需网络环境及软硬件、基本数据与工程技术资料；2）参与方：进入项目综合管理系统的方式是通过外网浏览器，主体方提出相应要求，参与将安全、进度、质量、成本等工程实际数据方填写并上报，查询施工信息施工管理时发挥辅助作用。

8BIM技术未来发展方向

可以将BIM技术的发展分为以下三个方面：（1）建立建筑对象模型；（2）进行BIM模型协同；（3）网络平台集成化。结合其发展层次特点，本文对BIM技术的未来发展方向进行分析，主要包括下述几个方面。（1）在技术研发以及经验积累的初步发展过程中，该过程需要对BIM技术中的软件与建模技术进行深度开发，并不断积累实际经验，对施工流程进行优化和规范。除此之外，还需要结合装配式建筑工程实际情况，做好装配式建筑体系与BIM信息数据标准、各个构件参数标准的研究工作。（2）在技术快速发展的过程中，BIM技术逐渐具备标准信息数据格式，同时将其应用于实践的效果愈发明显，建筑部门开始加大应用力度，并建立相应的契约关系与沟通协同机制，使工程整体效益明显增长。（3）BIM技术朝着智能化、信息化、集成化、绿色化的方向发展。比如说，通过BIM平台建立建筑供应链，实现和物联网技术、VR虚拟技术的有效融合，对于促进智能城市的发展、研发新型节能环保材料具有重要意义。

综上所述，BIM技术在装配式建筑中的集成应用效果理想，不但有助于提高建筑工程的整体质量、效率及效益，减少工期，同时有助于建立全过程生产链，保证工程从设计环节到运维环节的紧密联系。BIM技术的出现极大地推动了我国建筑行业的发展，现如今装配式建筑得到了广泛应用，需要更加重视BIM技术的集成应用，推动建筑行业的长远稳定发展。

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