“互聯網+BIM”助推地區裝配式建筑創新升級研究

胡 彬 劉 超

（1.四川職業技術學院，四川遂寧 629000；2.四川蜀渝石油建筑安裝工程有限責任公司，四川遂寧 629000）

近年來，各地打造宜居樂居的城市環境，發展裝配式建筑是城市實現低碳、環保、節能，發展綠色經濟的必然選擇。利用以“互聯網+”為代表的先進科技手段以及BIM建筑信息模型，實現裝配式建筑的創新升級已成為促進地區與國家戰略深度融合的重要手段之一。

1 裝配式建筑發展現狀分析

1.1 裝配式建筑是城市發展綠色經濟的必然選擇

裝配式建筑是集標準化設計、預制化生產、預制構件現場安裝的新型建筑模式，替代了傳統混凝土現場澆筑的建筑模式[1]。

裝配式建筑的產生有利于減少現場環境污染和建筑垃圾，減少建筑周轉材料的投入和損耗，促進工地現場文明施工和安全管理。

1.2 裝配式建筑發展的制約因素

2015年以來，國家密集出臺了一些激勵裝配式建筑發展的相關政策，各地區紛紛投入了大量的人力、物力和財力發展裝配式建筑。

由于相關的機制、配套政策還不完善，導致裝配式建筑在設計、生產、裝配等環節標準化程度不高，存在脫節，制約裝配式建筑的發展。

（1）上下游供應廠商資源不足，生產能力不夠。

由于當前裝配式預制構件生產廠商太少，廠家生產規模不高，生產能力不足，在構件生產、安裝等環節，未形成統一市場，導致裝配式預制構件生產參差不齊，出現裝配過程存在差異，制約裝配式建筑進一步發展。

（2）地區行業眾多，未形成統一的裝配式技術標準。

當前裝配式建筑中標準化程度不高，建筑的設計、構件生產、裝配施工、裝飾裝修和驗收等環節標準缺失，未形成完整的、統一的國家層面的相關規范標準和技術措施[2]，全產業鏈關鍵技術缺乏，制約裝配式建筑進一步發展。

（3）裝配專業技術人員缺乏，影響裝配式建筑工程的建設效率和質量。

由于裝配式建筑的特殊性，對管理工作者提出較高的要求，裝配式建筑在我國發展起步較晚，時間較短，許多建設單位和現場管理人員并沒有真正掌握裝配式技術和方法，裝配專業技術人員缺乏，直接影響裝配式建筑工程的建設效率和質量。

2 BIM在裝配式建筑中的發展應用

2.1 BIM在裝配式建筑中的發展必然

（1）國家對BIM裝配式的大力推廣，促進BIM在裝配式建筑中的發展。

為了促進中國建筑行業新的驅動力，國家頒布了《關于加快實施創新驅動發展以及互聯網+BIM裝配式的若干指導意見》發展裝配式建筑，從國家層面促進裝配式建筑創新升級。住建部2020年工作要點中提出推廣施工圖數字化審查試點，推進BIM審圖模式；廣州市自2020年1月1日起，三類工程項目必須采用BIM技術；湖南省住建廳擬2020年6月1日起申報施工圖審查時提交BIM模型等[3]。

（2）BIM改變裝配式建筑工程設計形式，減少工程設計錯誤及返工。

工程項目在傳統模式下，業主和設計師通過設計圖紙+效果圖討論設計方案，通過各種平面圖、立面圖、結構圖等完成，經常造成溝通理解盲點。在新的BIM模式下，設計師可以通過BIM將所有設計條件參數化，建立建筑信息模型，所有的參數都在信息模型中體現，有設計變更時，所有的信息都會變動，以此降低圖形變動誤差，解決空間沖突，減少變更可能導致的錯誤和返工等，以此提高施工質量。

（3）BIM是裝配式建筑的集成核心，實現各責任主體的數據共享。

我國裝配式建筑的核心是集成，BIM是裝配式建筑集成的主線，通過BIM的集成將所有建筑信息參數進行串聯，并對裝配式預制構件的設計、生產、運輸和安裝進行全過程模擬，實現業主、管理公司、施工單位等在同一個平臺上數據共享[4]。

2.2 BIM在裝配式建筑的發展現狀

（1）BIM專業技術人才以及管理人員缺乏。

國家層面已大力推行BIM裝配式的發展，無論政府、科研機構還是建筑企業都在推動BIM技術的發展，BIM在我國的應用也越來越廣泛。國內BIM技術起步較晚，尚不成熟，BIM專業技術人才以及管理人員缺乏，大多數設計人員仍按照原有CAD模式進行設計，制約BIM在裝配式建筑的發展。國內一些項目率先應用了BIM，但只局限項目的某個階段，無法覆蓋設計、施工、裝配的全過程。

（2）BIM的建模和維護工作復雜。

國內各地建筑形式多樣，涉及BIM的建筑模型資源非常龐大，為了完成工程設計，必須完成大量的建筑模型建立工作。裝配式建筑預制構件眾多，施工過程中產生的設計變更、圖紙調整等都會帶來大量的建筑模型維護工作，制約BIM在裝配式建筑中的發展。

（3）BIM缺乏一個統一的、完整的理論和技術體系。

現階段，由于國內各個地區、行業眾多，缺乏一個統一的、行之有效的BIM標準，缺乏一個完整的統一的技術理論和體系以此規范項目實施流程等[5]，阻礙BIM裝配式建筑的發展。

3 互聯網+BIM助推裝配式建筑創新升級

當前對建筑行業中建造方式已發生重大變革，利用以“互聯網+BIM”推進裝配式建筑創新升級。

3.1 整合地區和行業裝配式建筑技術標準，標準化設計

利用“互聯網+”，針對各地區、行業的特點，將裝配式建筑的各地區行、業技術標準進行整合，形成一套統一的、完整的技術理論和標準，包括裝配式建筑的設計、構件生產、裝配施工、裝飾裝修和驗收等，實現裝配式預制構件的標準化設計[6]。

3.2 集合各類BIM人才，平臺交流溝通

利用互聯網+，建立各地區BIM專業技術人員數據庫，為裝配式建筑設計人員提供給一個虛擬的云服務平臺，實現建筑結構、水電、機電安裝、構件施工、后期維護等各專業技術人員在平臺中交流溝通，將各種信息上傳至互聯網并傳輸至BIM平臺[7]，對裝配式建筑設計方案進行指導論證，得出最終優化設計方案，提升裝配式建筑結構設計準確性。

“互聯網+BIM”的協同設計如圖1所示。

圖1 “互聯網+BIM”的協同設計

3.3 整合BIM預制構件數據庫，提高裝配式建筑設計效率

以“互聯網+”為基礎的新型數據體系，運用BIM技術建立可共享的預制構件數據庫，各類專業技術人員可以從數據庫中充分調用各構件模型生成需要的圖紙。在數據庫中輸入構件參數直接調用構件的相關幾何信息，進行集成設計，以此提高裝配式建筑設計效率。

3.4 整合構件工廠，指導裝配式預制構件批量化加工生產

利用“互聯網+”指導各地裝配式構件工廠建設，整合各地區裝配式構件生產廠家，對各廠家生產的預制構件進行分配指導，形成統一的生產鏈，指導各生產廠家的廠區建設及生產設備投入，在標準化的生產情況下，確保各預制構件能準確完成安裝連接。以此降低返工修改等，降低工程建設成本。

3.5 改善預制構件庫存，降低生產成本投入

利用“互聯網+”充分掌握裝配式建筑生產需求以及各預制構件的需求數量，通過在預制構件中嵌入相關構件信息的芯片，充分掌握各預制構件的安裝部位、構件信息、需求數量、出入庫記錄、物流運輸、堆放位置等情況，制定相應的生產計劃，優化預制構件庫存，減少生產成本投入。

3.6 優化施工現場管理，降低施工成本

由于裝配式建筑施工工藝復雜、預制構件裝配機械化程度高，利用“互聯網+BIM”，通過對裝配式建筑施工現場進行仿真模擬，對施工現場進行優化，在可共享的平臺下實現各專業技術人員及工種對現場指導裝配，精密銜接。對施工現場的場地布置和各種車輛運行路線進行優化，使專業技術人員對施工現場管理更直觀，優化施工現場管理，降低資金流動，減少資金積壓，降低施工成本。

3.7 提高裝配式建筑維護維修的工作效率

建立裝配式建筑運營維護系統。需要對裝配式建筑進行維護維修時，運維人員通過“互聯網+BIM”模型數據庫中調取各種構件安裝的各種參數、設備的相關信息、生產廠商、安裝人員等。通過對BIM模型進行調試維護，查找預制構件安裝缺陷或設備故障，提高裝配式建筑維護維修的工作效率。

4 結語

利用“互聯網+”將促進BIM在裝配式建筑的推廣應用，為實現裝配式建筑的創新發展提供建議和支持，促使裝配式技術在建筑施工中的應用，極大推動地區裝配式建筑發展，實現裝配式建筑要求與地區綠色城市發展要求深度融合，為招商引資提供更優越的投資環境。