赵杰
中国建筑第二工程局华东分公司 上海市 200120
摘要:目前，我国的建筑产业正在经历一个重要的阶段，既要完成转型升级，又必须不断开拓创新，走出一条新的道路。以现场手工作业为代表的依靠低廉的人力成本进行施工的模式已经逐渐没落，随着科技的发展，科技带来的新成果也被不断运用到建筑业当中。可装配式建筑就是在这个趋势中不断发展的一项技术。装配式体系具有绿色环保、效率较高等优点，非常适应我国当前人力资源成本提高、对环境保护的要求更加严格的状态下建筑业升级的实际需要。
关键词：BIM；装配式建筑；智慧建造；全过程
1装配式建筑的特点
可装配式建筑具有一个非常突出的特点：设计、制造、装配、维护整体化。在以往的建筑行业的工作模式下，设计、制造、装配、维护几个元素被失去了一致性，由不同的人员去进行。这种模式阻碍了信息的传递与交流，为不同环节之间的合作带来了巨大的困难、专业间的协同配合带来了阻碍，并且这是与建筑的工业化趋势背向而行的。
装配式体系解决了这个问题，它对于建筑业的各个环节之间的协同与合作提出了更高的标准，同时也对各个环节的技术能力进行了优化。
在装配式体系的建筑模式下，设计占据了核心地位。在传统建筑行业中，很多环节只有在施工的过程中才会进行考虑。但是在装配式体系下，在设计之初就需要对施工过程中的很多问题进行提前考虑，这也是装配式建造的一个重要特点。比如钢筋的干预检查，管线的布置，建筑的装饰装修等等。而在后续的施工过程中，设计人员也需要继续提供必要的技术支持和指导。这就要求设计人员不仅仅能够完成设计，还必须具有把控全局的思维方式和对整个产业链的深入理解。
在装配式体系的建筑模式中，自动化生产和“精益制造”是装配件制造流程中体现的重要特征。装配件的生产商会根据设计方提供的订单需求来进行生产，这时会引入企业资源计划系统(EnterpriseResourcePlanning,ERP)来高效地管理从购买，生产，物流，贮存等整个进程。而生产商同时也需要进行相应的研发工作，来匹配构件装配环节的自动化生产加工技术来提升整体的品质。
另一方面，在功能上，装配式的建筑模式采用系统化的思维方式。整个建筑系统由建筑结构系统、外围防护系统、设备与管线系统、内装系统四个子系统结合而成。在设计与装配的过程中，各个部门需要严密合作协同，进行整体的技术优化，将装配件以模拟与数字协同、模块结合、接口连接、节点建造和施工方式等手段进行总体性的构建。可以说，装配式建筑体系并不仅仅完成了建筑物的架构，而是在施工过程中就考虑到了建筑的各项功能并实现。
2BIM技术下的装配式建筑优势
装配式建筑是指在工程建造过程中能够提高工程质量、保证安全生产，节约资源、保护环境、提高效率的技术和组织管理方式。BIM技术在装配式建筑的应用中，倡导建造节能、环境保护，强调建筑产品生产工艺和生产方式的变革，注重建筑产业链集成和项目全生命周期的集成化管理，以一种全新的模式、理念来实现效益最大化，并最终形成产业链整合、组织集成化、节约工程造价、缩短建造工期的优势。
3BIM技术在装配式建筑智慧建造的应用
我国的装配式建筑体系经历了二十多年的停滞。技术存在断层、缺乏生产经验，相对于其他国家具有更高的发展难度。当前，大多数研究聚焦于国外的发展经验与技术体系，而对BIM系统与装配式建筑之间的关联缺少认识。实际上，BIM技术与装配式体系在很多因素上存在共通之处。首先，装配式建筑需要工程项目各个参与方的写作，从设计到生产施工待机电装修，都需要紧密配合。BIM可以满足这个需求，实现各个专业的参与方的信息与资源集成；其次，在装配式体系中存在很多数据与操作的复用，如果缺少合理的管理手段，很容易出现纰漏，而使用BIM软件能处理这些困难；最后，装配式体系的建筑最终的目标是环保建筑，强调在建筑物的整个使用阶段中都实现良好的管控，这也符合BIM技术强调全周期生命应用的特点。
3.1三维建模设计
“三维信息化模型”是BIM技术的核心，首先建立基础模型平台，随着项目进行过程中，再在基础平台上加入新的“构件”，建筑物各个结构的几何特征可通过BIM技术的三维建模技术绘制，逐步建立起完整的建筑模型。BIM建模软件可自动生成相应的平、立、剖面图以及各节点详图，相比过去常用的纸质平面图，这种技术方法可以使建筑的空间特征表达得更为清晰直观。
3.2协同设计
协同设计，即设计人员、管理人员等在同一个平台上一起参与规划设计，是建筑业在设计方向上的巨大创新，同时这也满足政策提出的“建筑信息化”的要求。协同技术可以提供一个“交互式”的信息交流平台，在设计本专业的同时可以查询参考其他行业的设计方案，提升项目在设计阶段的创新能力。
3.3建筑性能优化
实体建筑可以通过BIM技术转化为模型文件，再将这些模型文件输入相应的分析软件可实现建筑性能优化。分析软件可以模拟太阳灯光照射情况、对风流体进行分析、计算建筑的能耗数据、模拟使用者走动情况等，运用模拟分析技术可以明确的判断建筑物设计是否满足舒适性，是否满足低能耗等，对于设计不合理的地方进行针对性调整。BIM使得现代建筑设计更为高效智能，既提升了舒适性又减少了资源浪费。
3.4碰撞检查
在施工过程中“碰撞”现象时有发生，通常是由于忽视各种设备或建筑材料与建筑物内部的空间尺寸关系造成的。BIM中常用的“碰撞检查”软件有Navisworks,Fuzor等，在实际建造之前就可以通过碰撞检查，在设计阶段避险“错、漏、碰、缺”现象的发生，从而节约设计成本与劳动力。
3.5效果图及动画展示
Sketchup,3DMAX等工具是项目方案设计阶段常用的建模软件，再经过Lumion,Enscape等渲染软件从而建立模型场景、生成三维动画，将方案以三维立体效果图或动画的形式展示。在施工阶段同样可用上述方法制作施工模拟动画，这种“虚拟建造”的方法可以让施工工人、管理人员、监理等提前发现施工过程中可能产生的技术问题、质量问题、安全问题，在实际施工阶段就可以有效避免各类问题。
4提升装配式建筑施工管理的建议
4.1强化装配式建筑工程管理理念
作为一种新颖的建造模式，装配式建造在我国起步较晚，部分单位重视程度仍显不足。为了提升施工管理质量，相关单位必须更新装配式建筑工程管理理念，充分认识到该模式对于工程管理和环境保护的重要作用。
4.2加大BIM技术培训
人才是企业发展的重要组成部分，直接关系着装配式信息化管理方式的顺利开展。近年来的调查结果显示，大部分的施工和建设单位缺乏BIM相关技术人才。基于此，相关单位必须高度重视人才建设问题，加大BIM技术培训的力度，着力培养BIM技术人才。项目各参与方加大BIM平台操作方面的培训，确保BIM技术落地生根。
4.3规范施工管理制度
与传统建造方式相比，装配式建筑需要多方参与，因此，管理层应该规范管理制度，注重各方的协调管理工作，根据前期BIM模拟结果结合施工现场实际资源科学部署管理方案，在提高工程管理水平的基础上杜绝资源浪费的现象。
4.4完善信息化监管考核体系
在总结管理经验的基础上，建立信息化监管考核系统，实施全面数字监管，提高管理决策水平，确保装配式绿色施工管理方案落到实处。需要注意的是，监管过程中应注重信息的反馈和交流，并及时对管理结果进行公示。
总之，BIM技术在国内外的建筑领域得到了深入的应用，为装配式建筑的发展提供了信息化集成保障。以BIM技术为核心，推动装配式建筑的发展，可以体现装配式建筑“集成”的思想。基于BIM技术的装配式建筑集成体系打通了设计、制造、装配、维护、管理等各个环节，将建筑业的集成化推向了新的高度，形成了一种多角度宽领域的集成。
但目前装配式建筑及BIM技术的的合作运行仍在初期，缺少统一的设计规范和相关的人才。在实际实施时可能出现预期以外的问题。在后续的生产与研究中，还需要针对各个环节进行进一步优化，使结合了BIM技术的装配式建筑体系可以取得长足的进步与运用。
参考文献：
[1]杨丝云，王旋，胡珏，等.基于BIM的建筑运营系统设计与实施研究[J].科技创新与应用，2021(11):9-16.
[2]孙亮.装配式建筑生产施工质量问题与改进举措研究[J].全国性建材科技核心——陶瓷，2021(2):143-144.