BIM技术应用下建筑部品装配式信息化研究

裴俊华 柴海华

（甘肃林业职业技术学院，甘肃·天水 741020）

1 引言

“坚持走中国特色新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化道路，推动工业化、信息化深度融合”，基于这种时代背景，装配式建筑越来越得到社会各界的关注。在装配式即将成为未来工程建设主流模式的道路上，其技术仍处在初级阶段，特别是装配式建筑信息化建设，如在前期设计阶段、组件生产、吊装和其它过程中，缺乏在项目全生命周期各个环节能够实现创建信息、管理信息、共享信息的系统或平台，致使业主方、设计方、施工方、供货方、监理方在协商沟通中产生偏差，因而无法在项目全生命周期形成最佳状态。直至建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）的出现以及应用，建筑业的发展迎来了新的局面，BIM技术在建筑行业中的应用可以为项目参与各方提供共享平台，能够有效提高设计准确性，提高项目管理效率，提高施工效率，降低项目成本，帮助业主掌握整个项目流程。鉴于BIM技术的发展可以为装配式建筑提供广泛的信息平台，因此，推动BIM技术在装配式建筑中的应用，对推动工业化建设和信息化建设具有重要意义。

2 建筑部品装配式与BIM技术

2.1 建筑部品装配式

所谓建筑部品就是使用现代化工业生产技术来生产用于建筑工程领域的建筑构件和建筑部件，是建筑的一个独立单元，是构成建筑的组成部分，也是应用技术的载体。例如：木制品、幕墙和铝合金门窗；装饰部件；外挂墙板、保温墙、预制板、叠合梁、预制楼梯、叠合楼板等预制建筑构件。

根据预制形式和施工方方法，建筑工地上由预制构件组装而成的装配式建筑物可以分为砌块、板材、盒式、估价板材、升板升层等五种建筑类型，装配式建筑具有快速施工、低强度劳动、低碳环保等特点。在装配式建筑不断发展的过程中，广泛应用于建筑领域。近年来我国政府也出台了相关政策来支持这种高效环保的建筑模式。目前，装配式建筑已成为建筑行业发展的重要组成部分，预制建筑构件已经成为很多制造业的重心，其重要性不言而喻[1-3]。

2.2 BIM技术

中国《建筑对象数字化定义》把建筑信息模型（BIM）定义为：协助建筑信息数据的完整组织，计算机应用程序可以对其进行添加、修改或访问。美国《National Building Information Standard，version 1-part 1：Overview.Principles，Methodologies》对建筑模型（BIM）所给的定义是：BIM是建筑物或设施的物理和功能特征的数字表示，它是有关建筑物或设施信息的共享知识库[4]。

BIM技术作为一项新技术，利用数字化建立信息平台，共享项目建设和相关知识资料，指出项目的的功能和物理特性，确保项目的有效推进。对于在建项目，BIM技术可以在每个阶段调整利益相关者的信息，保证了项目的协调和有序进行。BIM技术的主要优点是可视性、协调性、模拟性、优化性、出图性[5]。如图1所示。

图1 BIM的主要特点

3 基于BIM技术的建筑部品装配式设计流程及标准

装配式建筑的核心是预制构件，预制构件的设计规格和质量能否满足施工要求，直接影响施工方案是否能够得到充分有效的实施，其设计的重要性不言而喻，为了对施工进度进行有效控制，有必要充分掌握设计情况。

3.1 基于BIM技术的建筑部品装配式设计流程

BIM技术所呈现的信息化共享平台非常适用于装配式建筑设计，其设计流程包括以下几个方面：

3.1.1 可研阶段

与传统设计相比，可研阶段是BIM技术在建筑部品装配式建筑设计中的首要环节，此阶段要求设计人员从各个方面收集数据，并使收集到的数据反映在BIM模型中，该模型是整体设计方案规划的基础，后续的设计将在此基础上不断完善优化，类似于建筑施工的基础，起到铺垫作用。

3.1.2 初步设计阶段

初步设计阶段的主要任务是进一步细化BIM模型，实现建筑构件最优化应用，主要表现在分析构件应用的合理性，在此阶段，还需要严格检查建筑构件在平台中的添加，以确保整体装配式建筑的稳定和安全。

3.1.3 施工图设计阶段

施工图设计阶段是装配式建筑在BIM信息化平台中应用的关键环节，主要反映设计的实际效果。通过BIM技术施工图阶段的设计，BIM模型可以更好地指导后续施工作业，通过分析特定构件与其它构件之间的相关性，减少大型矛盾和冲突的发生，提高其可操作性。

3.1.4 优化阶段

优化设计阶段主要优化通过上述阶段形成的模型，以最大限度地满足各方面的要求；并保证承包方的需求和批准，以确保整个项目的有序推进；并对装配式建筑构件的制作进行优化，使其显示出更大的经济优势和质量优势。

3.2 基于BIM技术的建筑部品装配式设计标准

BIM设计标准是基于BIM技术的装配式建筑设计的工作依据，该标准的应用将涉及各个方面的信息传递，制定完善的装配式建筑设计、施工、监理、验收规范；完善部品部件标准，实现装配式建筑部品部件标准工厂化；要充分发挥设计先导作用，推行装配式建筑一体化集成设计，提升设计人员的BIM（建筑信息模型）技术应用能力。

因此，有必要构建装配式建筑的BIM设计标准框架，具体设计标准见表1。

表1 BIM技术的建筑部品装配式设计标准

4 BIM技术在建筑部品装配式信息化中的具体应用

在了解BIM和装配式特点和优势的基础上，下一个需要要解决的问题是怎样有效地将两者结合到一起，下图2是基于BIM技术的建筑部品信息化应用的具体介绍。

图2 BIM技术在建筑部品装配式信息化中的具体应用

5 结语

装配式建筑是建筑行业发展的必然产物，而BIM技术是设计行业发展的必然产物，两者的出现以及结合将会为建筑行业带来翻天覆地的变化，将会极大地提高建筑施工效率和质量，分析建筑部品装配式和BIM技术的特点以及应用，通过BIM平台的建立，集成装配式整个产业链，建立基于BIM平台的装配式建筑应用系统和管理系统，实现建筑装配式可持续健康发展。