“互联网+BIM”助推地区装配式建筑创新升级研究

胡 彬 刘 超

（1.四川职业技术学院，四川遂宁 629000；2.四川蜀渝石油建筑安装工程有限责任公司，四川遂宁 629000）

近年来，各地打造宜居乐居的城市环境，发展装配式建筑是城市实现低碳、环保、节能，发展绿色经济的必然选择。利用以“互联网+”为代表的先进科技手段以及BIM建筑信息模型，实现装配式建筑的创新升级已成为促进地区与国家战略深度融合的重要手段之一。

1 装配式建筑发展现状分析

1.1 装配式建筑是城市发展绿色经济的必然选择

装配式建筑是集标准化设计、预制化生产、预制构件现场安装的新型建筑模式，替代了传统混凝土现场浇筑的建筑模式[1]。

装配式建筑的产生有利于减少现场环境污染和建筑垃圾，减少建筑周转材料的投入和损耗，促进工地现场文明施工和安全管理。

1.2 装配式建筑发展的制约因素

2015年以来，国家密集出台了一些激励装配式建筑发展的相关政策，各地区纷纷投入了大量的人力、物力和财力发展装配式建筑。

由于相关的机制、配套政策还不完善，导致装配式建筑在设计、生产、装配等环节标准化程度不高，存在脱节，制约装配式建筑的发展。

（1）上下游供应厂商资源不足，生产能力不够。

由于当前装配式预制构件生产厂商太少，厂家生产规模不高，生产能力不足，在构件生产、安装等环节，未形成统一市场，导致装配式预制构件生产参差不齐，出现装配过程存在差异，制约装配式建筑进一步发展。

（2）地区行业众多，未形成统一的装配式技术标准。

当前装配式建筑中标准化程度不高，建筑的设计、构件生产、装配施工、装饰装修和验收等环节标准缺失，未形成完整的、统一的国家层面的相关规范标准和技术措施[2]，全产业链关键技术缺乏，制约装配式建筑进一步发展。

（3）装配专业技术人员缺乏，影响装配式建筑工程的建设效率和质量。

由于装配式建筑的特殊性，对管理工作者提出较高的要求，装配式建筑在我国发展起步较晚，时间较短，许多建设单位和现场管理人员并没有真正掌握装配式技术和方法，装配专业技术人员缺乏，直接影响装配式建筑工程的建设效率和质量。

2 BIM在装配式建筑中的发展应用

2.1 BIM在装配式建筑中的发展必然

（1）国家对BIM装配式的大力推广，促进BIM在装配式建筑中的发展。

为了促进中国建筑行业新的驱动力，国家颁布了《关于加快实施创新驱动发展以及互联网+BIM装配式的若干指导意见》发展装配式建筑，从国家层面促进装配式建筑创新升级。住建部2020年工作要点中提出推广施工图数字化审查试点，推进BIM审图模式；广州市自2020年1月1日起，三类工程项目必须采用BIM技术；湖南省住建厅拟2020年6月1日起申报施工图审查时提交BIM模型等[3]。

（2）BIM改变装配式建筑工程设计形式，减少工程设计错误及返工。

工程项目在传统模式下，业主和设计师通过设计图纸+效果图讨论设计方案，通过各种平面图、立面图、结构图等完成，经常造成沟通理解盲点。在新的BIM模式下，设计师可以通过BIM将所有设计条件参数化，建立建筑信息模型，所有的参数都在信息模型中体现，有设计变更时，所有的信息都会变动，以此降低图形变动误差，解决空间冲突，减少变更可能导致的错误和返工等，以此提高施工质量。

（3）BIM是装配式建筑的集成核心，实现各责任主体的数据共享。

我国装配式建筑的核心是集成，BIM是装配式建筑集成的主线，通过BIM的集成将所有建筑信息参数进行串联，并对装配式预制构件的设计、生产、运输和安装进行全过程模拟，实现业主、管理公司、施工单位等在同一个平台上数据共享[4]。

2.2 BIM在装配式建筑的发展现状

（1）BIM专业技术人才以及管理人员缺乏。

国家层面已大力推行BIM装配式的发展，无论政府、科研机构还是建筑企业都在推动BIM技术的发展，BIM在我国的应用也越来越广泛。国内BIM技术起步较晚，尚不成熟，BIM专业技术人才以及管理人员缺乏，大多数设计人员仍按照原有CAD模式进行设计，制约BIM在装配式建筑的发展。国内一些项目率先应用了BIM，但只局限项目的某个阶段，无法覆盖设计、施工、装配的全过程。

（2）BIM的建模和维护工作复杂。

国内各地建筑形式多样，涉及BIM的建筑模型资源非常庞大，为了完成工程设计，必须完成大量的建筑模型建立工作。装配式建筑预制构件众多，施工过程中产生的设计变更、图纸调整等都会带来大量的建筑模型维护工作，制约BIM在装配式建筑中的发展。

（3）BIM缺乏一个统一的、完整的理论和技术体系。

现阶段，由于国内各个地区、行业众多，缺乏一个统一的、行之有效的BIM标准，缺乏一个完整的统一的技术理论和体系以此规范项目实施流程等[5]，阻碍BIM装配式建筑的发展。

3 互联网+BIM助推装配式建筑创新升级

当前对建筑行业中建造方式已发生重大变革，利用以“互联网+BIM”推进装配式建筑创新升级。

3.1 整合地区和行业装配式建筑技术标准，标准化设计

利用“互联网+”，针对各地区、行业的特点，将装配式建筑的各地区行、业技术标准进行整合，形成一套统一的、完整的技术理论和标准，包括装配式建筑的设计、构件生产、装配施工、装饰装修和验收等，实现装配式预制构件的标准化设计[6]。

3.2 集合各类BIM人才，平台交流沟通

利用互联网+，建立各地区BIM专业技术人员数据库，为装配式建筑设计人员提供给一个虚拟的云服务平台，实现建筑结构、水电、机电安装、构件施工、后期维护等各专业技术人员在平台中交流沟通，将各种信息上传至互联网并传输至BIM平台[7]，对装配式建筑设计方案进行指导论证，得出最终优化设计方案，提升装配式建筑结构设计准确性。

“互联网+BIM”的协同设计如图1所示。

图1 “互联网+BIM”的协同设计

3.3 整合BIM预制构件数据库，提高装配式建筑设计效率

以“互联网+”为基础的新型数据体系，运用BIM技术建立可共享的预制构件数据库，各类专业技术人员可以从数据库中充分调用各构件模型生成需要的图纸。在数据库中输入构件参数直接调用构件的相关几何信息，进行集成设计，以此提高装配式建筑设计效率。

3.4 整合构件工厂，指导装配式预制构件批量化加工生产

利用“互联网+”指导各地装配式构件工厂建设，整合各地区装配式构件生产厂家，对各厂家生产的预制构件进行分配指导，形成统一的生产链，指导各生产厂家的厂区建设及生产设备投入，在标准化的生产情况下，确保各预制构件能准确完成安装连接。以此降低返工修改等，降低工程建设成本。

3.5 改善预制构件库存，降低生产成本投入

利用“互联网+”充分掌握装配式建筑生产需求以及各预制构件的需求数量，通过在预制构件中嵌入相关构件信息的芯片，充分掌握各预制构件的安装部位、构件信息、需求数量、出入库记录、物流运输、堆放位置等情况，制定相应的生产计划，优化预制构件库存，减少生产成本投入。

3.6 优化施工现场管理，降低施工成本

由于装配式建筑施工工艺复杂、预制构件装配机械化程度高，利用“互联网+BIM”，通过对装配式建筑施工现场进行仿真模拟，对施工现场进行优化，在可共享的平台下实现各专业技术人员及工种对现场指导装配，精密衔接。对施工现场的场地布置和各种车辆运行路线进行优化，使专业技术人员对施工现场管理更直观，优化施工现场管理，降低资金流动，减少资金积压，降低施工成本。

3.7 提高装配式建筑维护维修的工作效率

建立装配式建筑运营维护系统。需要对装配式建筑进行维护维修时，运维人员通过“互联网+BIM”模型数据库中调取各种构件安装的各种参数、设备的相关信息、生产厂商、安装人员等。通过对BIM模型进行调试维护，查找预制构件安装缺陷或设备故障，提高装配式建筑维护维修的工作效率。

4 结语

利用“互联网+”将促进BIM在装配式建筑的推广应用，为实现装配式建筑的创新发展提供建议和支持，促使装配式技术在建筑施工中的应用，极大推动地区装配式建筑发展，实现装配式建筑要求与地区绿色城市发展要求深度融合，为招商引资提供更优越的投资环境。