BIM的装配式建筑信息化应用

序：

 BIM技术的核心是信息共享、协同工作，作为建筑“集成”的主线，能够串联建筑全生命周期中的设计、生产、装配、装修和管理各个环节，形成建筑全产业链、全过程、全方位的信息化集成。而装配式建筑是在工程建设全过程中由主体结构系统、外围护系统、机电设备系统、装饰装修系统通过总体技术优化，多专业协同，按照一定的技术接口和协同原则组装而成，这种一体化建造方式和BIM技术的协同共享的思路不谋而合，两者都是通过协同技术将各系统各环节进行共享和集成，形成一体化的思维和管理方式，而两者一体化协同管理的理念与EPC工程总承包中组织集成化的管理思维也高度契合。

当前，国内已有部分学者对装配式建筑的信息化管理进行了较为深入的研究。在对BIM及计算机集成制造系统研究应用现状归纳的基础上，分析了装配式建筑建造与制造业集成制造的共性，提出了基于BIM的装配式建筑集成建造系统的概念，以及指出BIM技术作为装配式建筑“集成”的主线，贯穿包括设计、生产、装配、装修和管理的建筑全生命周期，整合整个建筑全产业链，可以实现全过程、全方位的信息化集成。本文将根据当前BIM技术的发展状况及其优势，结合装配式建筑的系统性特征，在EPC工程总承包模式下，分析BIM技术在装配式建筑一体化建造全过程中应用，通过BIM的技术应用和BIM-ERP的管理信息化应用，深度挖掘BIM技术在装配式建筑中的应用价值，助推装配式建筑的一体化高品质发展。

自党的十八大报告提出"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，推动信息化和工业化深度融合"  以来，装配式建筑凭借先进的建筑工业化建造方式越来越受到全社会的关注和重视。作为建筑业转型升级的方向装配式建筑集成了“建筑、结构、机电、装修一体化"和“设计、生产、装配一体化”的新型工业化建造方式，是建筑业中信息化与工业化深度融合形成的建筑产品。无疑是推动绿色化建造、工业化建造和信息化建造的关键推手。

1基于BIM的装配式建筑信息化应用的优势  

BIM技术能够将建筑、结构、机电、装修各专业更为有效地串联形成BIM—体化设计，进一步强化各专业协同。减少因 "错、漏、碰、确”导致的设计变更，达到设计效率和设计质圼 的提升，降低成本。其次在BIM—体化设计的基础上，BIM技术能够有效联动优化设计、生产、装配形成基于全产业链的一体化集成方案，从而减少二次设计和返工、缩短工期并提高项目质量。同时在EPC工程总承包模式下，技术的应用能够有效增强EPC项目团队的协同管理能力，提升工作效率和项目质量实现精益、智能建造。

2BIM信息化技术的应用

装配式建筑“设计、生产、装配一体化”的实现需要设计、生产、装配过程的BIM信息化技术应用，通过BIM—体化设计技术、BIM工厂生产技术和BIM现场装配技术的应用，通过BIM一体设计技术、BIM工厂生产技术和BIM现场装配技术的应用，设计、生产、 装配环节的数字化信息，会在项目的实施过程中不断地产生，而各环节信息不断的交互和共享，有效的防止了信息断链，减少二次设计、人工二次输入和工程变更的产生，实现了设计、生产、装配一体化协同。

2.1  BIM技术在设计中的应用

设计环节是装配式建筑方案从构思到形成的过程，也是建筑信息产生并不断丰富的过程，而装配式建筑系统性的特征对设计环节提出了极高的要求。在BIM—体化设计中建筑、结构、机电、装修各专业根据统一的基点、轴网、坐标系、单位、命名规则、深度和时间节点在平台化的设计软件中进行模型的搭建，同时各专业还可以从建筑标准化、系列化构件族库和部品件库中选择相互匹配的构件和部品件等模块来组建模型、提高建模的标准化程度和效率。此外各专业需要进行各自设计流程的协同，通过协同工作不断丰富BIM模型信息，最终形成集成各专业设计信息的综合设计模型。

基于装配式建筑的特点，构件的设计除了要满足结构安全、建筑表现和使用功能外，也要利于工厂的生产和现场的装配，设计时需要充分考虑加工与装配的要求，各环节的协同配合需要前置。装配式设计信息用于指导后续的加工生产，一方面需要精细到达深度要求，另一方面需要准确才能发现和避免设计、生产、装配问题。而数字化协同设计技术可以实现建筑模型与装配式建造过程各阶段的信息关联，使设计模型关联设计、生产及装配相关信息，同时实现信息数据自动归并和集成，便于后期工厂及装配现场的数据关联和共享，有效地解决各环节信息不对称的问题。

   

2.2  BIM技术在工厂生产中的应用

工厂生产环节是装配式建筑建造中特有的环节，也是构件由设计信息变成实体的阶段。实现生产执行管控的信息化。首先需要信息化自动加工技术实现构件的自动化加工，使构件生产摆脱人为干扰的影响，提高生产质圼和效率，然后通过信息化管理技术进行生产计划、生产组织、生产调度、协调与控制等，从而实现物质变换、产品生产、价值创造。

   

3BIM-ERP信息化管理应用

装配式建筑的BIM信息化管理是以建筑信息模型为项目的信息源，结合企业层面的ERP资源装配计划，以云技术、RFID等物联网技术和移动终端技术为信息采集和应用手段，并服务于EPC工程总承包模式的一体化全过程管理。

实现装配式建筑全过程数字化管理首先需要建立统一的设计、生产、装配一体化信息管理平台，在统一的信息交互标准下集成各专业软件，保证各环节、各专业、各相关方的信息通过标准化接口进行共享与交互。一体化信息管理平台需要以装配式建筑的系统性、完整性为原则，融合BIM技术和ERP管理系统，在企业层、项目层系统性的配置。平台要以标准化的管理流程为基础，包括企业各个职能机构的管理流程和业务流程、总包项目层面的部门流程和业务流程，以及企业与总包项目之间的管理流程，统一对所有参与方和项目全过程的采购、成本、进度、合同、物料、质量安全的信息化管控，有效发挥信息化技术在装配式建造全过程中的深度应用，提高整体建造效率和效益，并相应提升企业管理水平和经营能力。

3.1 建立基于BIM的一体化信息管理平台

基于BIM信息管理平台是通过建立一个集团总部数据中心，作为工程项目BIM设计、生产、装配信息的运算服务支持，并设置若干小前段进行工厂和项目现场的数据采集，以大后台、小前端和云平台的模式运营。通过该平台可以形成企业资源数据库，并实现协同办公。

3.2 EPC工程建造的信息化管理

EPC工程总承包模式下的BIM信息化管理涉及到工程项目相关专业、相关环节、相关业务的信息化应用，需要有完备的BIM模型信息和工程建造相关的业务信息作为基础数据支撑，在集成整合标准化、数据化信息和标准化、数据化管理流程后，各种信息可以畅通无阻的在相关专业、相关环节、相关业务里流通，作为一体化信息数据为项目和企业管理服务。通过基于BIM的一体化信息管理平台，EPC工程建造一体化管理可以实现对装配式建筑设计、生产、装配全过程的采购、成本、进度、合同、物料、质量和安全的信息管理，最终实现资源全过程的有效配置。

4项目案例

中科大厦

中科大厦集合建筑产业化四大技术升级于一身，项目整体预制率达51%，装配率达61%，处于国内领先水平，作为重庆首批装配式建筑，并被重庆市建委列为市级重点工程。中科以工匠精神打造优质精品工程。该项目采用钢混凝土组合结构，运用了系列新型建材及预制部品部件；同时, 在项目管理方面，创新项目管理方式，采用数字信息化管理，运用BIM、VR、3D 测量仪等先进技术和仪器，实现项目精细化管理。同时，由台湾润泰对项目管理提供全过程指导，确保实现新工法新工艺的落地。在粉尘、噪音、废水和建筑垃圾等方面都能降低污染80% 以上，具有巨大的社会效益。

BIM技术协同和集成理念，与装配式建筑一体化建造的思路高度融合，特别是在EPC管理模式下，基于BIM的装配式建筑信息化应用的作用和优势越显突出。结合BIM技术的发展状况和装配式建筑的系统性特征，借助BIM等信息化技术将各环节、各专业、各参与方的信息屏障打通，使数字化信息能够实现共享和集成，实现装配式建筑全过程的信息交互和协同工作，进而推进装配式建筑一体化中工业化和信息化的深度融合。