裝配式建筑通過(guò)BIM方法進(jìn)行技術(shù)集成，貫穿包括設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、裝修和管理的建筑全生命周期，最終目的是整合建筑全產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)建筑產(chǎn)業(yè)鏈全過(guò)程、全方位的信息化集成。

　　前言

　　裝配式建筑是設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、裝修和管理“五位一體”的體系化和集成化的建筑，而不是“傳統(tǒng)生產(chǎn)方式+裝配化”的建筑，用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工和管理模式進(jìn)行裝配化施工不是建筑工業(yè)化。

　　裝配式建筑的核心是“集成”，BIM方法是“集成”的主線。這條主線串聯(lián)起設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、裝修和管理的全過(guò)程，服務(wù)于設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)維、拆除的全生命周期，可以數(shù)字化虛擬，信息化描述各種系統(tǒng)要素，實(shí)現(xiàn)信息化協(xié)同設(shè)計(jì)、可視化裝配，工程量信息的交互和節(jié)點(diǎn)連接模擬及檢驗(yàn)等全新運(yùn)用，整合建筑全產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)全過(guò)程、全方位的信息化集成。

　　BIM與標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)

　　標(biāo)準(zhǔn)化BIM構(gòu)件庫(kù)的建立

　　裝配式建筑的典型特征是采用標(biāo)準(zhǔn)化的預(yù)制構(gòu)件或部品部件。裝配式建筑設(shè)計(jì)要適應(yīng)其特點(diǎn)，通過(guò)裝配式建筑BIM構(gòu)件庫(kù)的建立，不斷增加BIM虛擬構(gòu)件的數(shù)量、種類和規(guī)格，逐步構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制構(gòu)件庫(kù)。

　　疊合樓板BIM構(gòu)件庫(kù)

　　內(nèi)墻板BIM構(gòu)件庫(kù)

　　可視化設(shè)計(jì)

　　BIM應(yīng)用有利于通過(guò)可視化的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)人機(jī)友好協(xié)同和更為精細(xì)化的設(shè)計(jì)。

外墻板可視化設(shè)計(jì)

　　BIM構(gòu)件拆分及優(yōu)化設(shè)計(jì)

　　在裝配式建筑中要做好預(yù)制構(gòu)件的“拆分設(shè)計(jì)”。避免方案性的不合理導(dǎo)致后期技術(shù)經(jīng)濟(jì)性的不合理。BIM信息化有助于完成上述工作，單個(gè)外墻構(gòu)件的幾何屬性經(jīng)過(guò)可視化分析，可以對(duì)預(yù)制外墻板的類型數(shù)量進(jìn)行優(yōu)化，減少預(yù)制構(gòu)件的類型和數(shù)量。

外墻板數(shù)量?jī)?yōu)化

構(gòu)件加工圖

　　BIM協(xié)同設(shè)計(jì)

　　BIM模型以三維信息模型作為集成平臺(tái)，在技術(shù)層面上適合各專業(yè)的協(xié)同工作，各專業(yè)可以基于同一模型進(jìn)行工作。

　　BIM模型還包含了建筑的材料信息、工藝設(shè)備信息、成本信息等，這些信息可以用來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，從而使各專業(yè)的協(xié)同達(dá)到更高層次。

協(xié)同設(shè)計(jì)—碰撞檢查

　　BIM性能化分析

　　通過(guò)對(duì)項(xiàng)目日照、投影的分析模擬，可以幫助設(shè)計(jì)師調(diào)整設(shè)計(jì)策略，實(shí)現(xiàn)綠色目標(biāo)，提高建筑性能。

CFD流場(chǎng)模擬

Ecotect日照模擬

　　BIM與工廠化生產(chǎn)

　　構(gòu)件加工圖設(shè)計(jì)

　　通過(guò)BIM模型對(duì)建筑構(gòu)件的信息化表達(dá)，構(gòu)件加工圖在BIM模型上直接完成和生成，不僅能清楚地傳達(dá)傳統(tǒng)圖紙的二維關(guān)系，而且對(duì)于復(fù)雜的空間剖面關(guān)系也可以清楚表達(dá)，同時(shí)還能夠?qū)㈦x散的二維圖紙信息集中到一個(gè)模型當(dāng)中，這樣的模型能夠更加緊密地實(shí)現(xiàn)與預(yù)制工廠的協(xié)同和對(duì)接。

構(gòu)件加工圖

　　構(gòu)件生產(chǎn)指導(dǎo)

　　BIM 建模是對(duì)建筑的真實(shí)反映，在生產(chǎn)加工過(guò)程中，BIM信息化技術(shù)能自動(dòng)生成構(gòu)件下料單、派工單、模具規(guī)格參數(shù)等生產(chǎn)表單，并且能通過(guò)可視化的直觀表達(dá)幫助工人更好地理解設(shè)計(jì)意圖，可以形成BIM生產(chǎn)模擬動(dòng)畫(huà)、流程圖、說(shuō)明圖等輔助培訓(xùn)的材料，有助于提高工人生產(chǎn)的準(zhǔn)確性和質(zhì)量效率。

構(gòu)件加工指導(dǎo)

構(gòu)件生產(chǎn)模擬

　　通過(guò)CAM實(shí)現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件的數(shù)字化制造

　　借助工廠化、機(jī)械化的生產(chǎn)方式，采用集中、大型的生產(chǎn)設(shè)備，只需要將BIM信息數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，就可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械的自動(dòng)化生產(chǎn)，這種數(shù)字化建造的方式可以大大提高工作效率和生產(chǎn)質(zhì)量。

　　比如現(xiàn)在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了鋼筋網(wǎng)片的商品化生產(chǎn)，符合設(shè)計(jì)要求的鋼筋在工廠自動(dòng)下料、自動(dòng)成形、自動(dòng)焊接(綁扎)，形成標(biāo)準(zhǔn)化的鋼筋網(wǎng)片。如果能打通設(shè)計(jì)信息模型和工廠自動(dòng)化生產(chǎn)線之間的協(xié)同瓶頸，實(shí)現(xiàn)CAM將指日可待。

　　BIM與裝配化施工

　　施工現(xiàn)場(chǎng)組織及工序模擬

　　將施工進(jìn)度計(jì)劃寫入BIM信息模型，將空間信息與時(shí)間信息整合在一個(gè)可視的4D模型中，就可以直觀、精確地反映整個(gè)建筑的施工過(guò)程。提前預(yù)知本項(xiàng)目主要施工的控制方法、施工安排是否均衡，總體計(jì)劃、場(chǎng)地布置是否合理，工序是否正確，并可以進(jìn)行及時(shí)優(yōu)化。

施工過(guò)程模擬

　　施工安裝培訓(xùn)

　　通過(guò)虛擬建造，安裝和施工管理人員可以非常清晰地獲知裝配式建筑的組裝構(gòu)成，避免二維圖紙?jiān)斐傻睦斫馄?，保證項(xiàng)目的如期進(jìn)行。

　　施工模擬碰撞檢測(cè)

　　通過(guò)碰撞檢測(cè)分析，可以對(duì)傳統(tǒng)二維模式下不易察覺(jué)的“錯(cuò)漏碰缺”進(jìn)行收集更正。如預(yù)制構(gòu)件內(nèi)部各組成部分的碰撞檢測(cè)，地暖管與電器管線潛在的交錯(cuò)碰撞問(wèn)題。

碰撞檢測(cè)

　　復(fù)雜節(jié)點(diǎn)的施工模擬

　　通過(guò)施工模擬對(duì)復(fù)雜部位和關(guān)鍵施工節(jié)點(diǎn)進(jìn)行提前預(yù)演，增加工人對(duì)施工環(huán)境和施工措施的熟悉度，提高施工效率。

關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)施工模擬

　　BIM與一體化裝修

　　裝修部品產(chǎn)品庫(kù)的建設(shè)

　　土建裝修一體化作為工業(yè)化的生產(chǎn)方式可以促進(jìn)全過(guò)程的生產(chǎn)效率提高，將裝修階段的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)集成到方案設(shè)計(jì)階段可以有效地對(duì)生產(chǎn)資源進(jìn)行合理配置。

精裝產(chǎn)品庫(kù)建設(shè)

　　可視化設(shè)計(jì)

　　通過(guò)可視化的便利進(jìn)行室內(nèi)渲染，可以保證室內(nèi)的空間品質(zhì)，幫助設(shè)計(jì)師進(jìn)行精細(xì)化和優(yōu)化設(shè)計(jì)。整體衛(wèi)浴等統(tǒng)一部品的BIM設(shè)計(jì)、模擬安裝，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化、成本統(tǒng)計(jì)、安裝指導(dǎo)。

家居庫(kù)

　　信息化集成

　　產(chǎn)業(yè)鏈中各家具生產(chǎn)廠商的商品信息都集成到BIM模型中，為內(nèi)裝部品的算量統(tǒng)計(jì)提供數(shù)據(jù)支持。對(duì)裝修需要定制的部品和家具，可以在方案階段就與生產(chǎn)廠家對(duì)接，實(shí)現(xiàn)家具的工廠批量化生產(chǎn)，同時(shí)預(yù)留好土建接口，按照模塊化集成的原則確保其模數(shù)協(xié)調(diào)、機(jī)電支撐系統(tǒng)協(xié)調(diào)及整體協(xié)調(diào)。

精裝集成衛(wèi)浴

　　裝配式裝修

　　裝修設(shè)計(jì)工作應(yīng)在建筑設(shè)計(jì)時(shí)同期開(kāi)展，將居室空間分解為幾個(gè)功能區(qū)域，每個(gè)區(qū)域視為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的功能模塊，如廚房模塊、衛(wèi)生間模塊。在模塊化設(shè)計(jì)時(shí)，綜合考慮部品的尺寸關(guān)系，采用標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)對(duì)空間及部品進(jìn)行設(shè)計(jì)，以利于部品的工廠化生產(chǎn)。

一體化裝修流程

　　BIM與信息化管理

　　經(jīng)濟(jì)算量分析

　　經(jīng)濟(jì)算量的主要原則是做到“準(zhǔn)量、估算”，按照工業(yè)化建筑的組成及計(jì)價(jià)原則分為預(yù)制構(gòu)件部分和現(xiàn)澆構(gòu)件部分。通過(guò)分類統(tǒng)計(jì)可以快速地對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行工程量分析，從而進(jìn)行方案比選，再由確定的工程量結(jié)合地區(qū)的定額計(jì)算出本項(xiàng)目的工程量清單，實(shí)現(xiàn)在方案策劃階段對(duì)成本的初步控制。

工程量清單算量明細(xì)表

　　RFID等實(shí)現(xiàn)裝配式建筑質(zhì)量管理可追溯

　　實(shí)現(xiàn)在同一BIM模型上的建筑信息集成，BIM服務(wù)貫穿整個(gè)工程全生命周期過(guò)程。一方面，可以實(shí)現(xiàn)住宅產(chǎn)業(yè)信息化;另一方面，可以將生產(chǎn)、施工及運(yùn)維階段的實(shí)際需求及技術(shù)整合到設(shè)計(jì)階段，在虛擬環(huán)境中預(yù)演現(xiàn)實(shí)，真正實(shí)現(xiàn)BIM信息化應(yīng)用的信息集成優(yōu)勢(shì)。通過(guò)在預(yù)制構(gòu)件中預(yù)埋芯片等數(shù)字化標(biāo)簽，在生產(chǎn)、運(yùn)輸、施工、管理的各個(gè)重要環(huán)節(jié)記錄相應(yīng)的質(zhì)量管理信息，可以實(shí)現(xiàn)建筑質(zhì)量的責(zé)任歸屬，從而提高建筑質(zhì)量。

BIM服務(wù)于全生命周期過(guò)程

　　利用BIM云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)適時(shí)、全球化、數(shù)字化的管理

　　BIM信息化技術(shù)與云技術(shù)相結(jié)合，可以有效地將信息在云端進(jìn)行無(wú)縫傳遞，打通各部門之間的橫向聯(lián)系，通過(guò)借助移動(dòng)設(shè)備設(shè)置客戶端，可以實(shí)時(shí)查看項(xiàng)目所需要的信息，真正實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目合作的可移動(dòng)辦公，提高項(xiàng)目的完成精度。

BIM云平臺(tái)

　　結(jié)語(yǔ)

　　裝配式建筑必將依托BIM信息化技術(shù)，開(kāi)拓出一條依托于虛擬構(gòu)件庫(kù)、BIM信息化集成的BIM云平臺(tái)的全產(chǎn)業(yè)鏈、全生命周期的創(chuàng)新應(yīng)用之路。裝配式建筑設(shè)計(jì)如何在行業(yè)BIM信息化的背景下，融入信息化大潮，發(fā)揮自身研發(fā)、設(shè)計(jì)和集成的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈拓展和過(guò)程階段延伸，必將成為建筑產(chǎn)業(yè)化新時(shí)代的創(chuàng)新趨勢(shì)。圍繞這一創(chuàng)新趨勢(shì)，設(shè)計(jì)行業(yè)將大有可為。