第 1 章绪论
1.1 研究背景
随着科技时代的到来，各行各业都与信息化进行了接轨，采用信息化的生产技术能够为各个行业生产与发展带来极大的便利条件。而对于传统建筑行业来说，进行信息化发展利用 BIM 技术为建造带来便利，从而实现在新时代建筑行业的转型，并为国家带来更好的社会建设条件[1]。从 2018 年，我国的建筑行业以 23.75亿元的总产值，列于我国三大经济支柱产业之中，随着这几年的数据来看，由于人们对于环境保护情况的认知，而使得建筑行业的发展速度降低了，近年所强调的环境友好型、资源节约型建设的生产方式对于传统建筑行业来说是一种制约。由于我国对环境和资源节约的逐渐重视，为了确保未来建筑行业能够继续飞速发展，那么转变生产建设方式，采用 PC 装配式建筑进行生产是发展的必然道路[2]。
中国住房和城乡建设部总工程师陈宜明曾提出，建筑行业也要跟上发展速度，实行一体两翼式发展，即一手抓 EPC 总承包模式为主的 PC 装配式建筑，一手使用 BIM 技术一体化设计，为共同完成建筑行业的成熟发展和相对完善的整体式推广提供了建筑发展新模式[3]。这一要求的提出是根据我国颁布的《国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见》(国办发[2016]71 号)，与住建部制定的《装配式建筑示范城市管理办法》、《装配式建筑产业基地管理办法》等一系列装配式建筑推广意见所提出的。由于面临着我国国内日益严峻的环境问题，所以对于 PC 装配式建筑取代传统建筑方式进行生产的发展是刻不容缓的，同时由于PC 装配式建筑方式带来的重大改革，能够为传统建筑行业发展和转型带来重大的意义。国家大力推进 PC 装配式建筑生产方式的发展，就是为了能够实现社会可持续化发展和实现环境节约型、生态友好型社会，同时也是使信息化新技术能够为建筑行业注入新鲜血液，期望能够创造建筑行业的又一次发展高峰。
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1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
BIM 技术自从由美国提出，便一直进行着长期的发展，2012 年时，BIM 技术就已经应用于全美近 70%以上的相关建筑行业中。其发展如此之快的主要原因来自于国家政策的支持，以及对于相关资源研究和开发的鼓励，美国财团们将BIM 技术研发出来并进行推广，主要运用于美国相关的建筑协会与军事方面，经过多年的发展规划已经使得 BIM 技术在全美各个方面得到推广，且相应的辅助类软件也非常多[4]。由于国家和财团的大力支持，使得 BIM 技术发展迅速并成为了如今美国连接各行各业协同发展的现状。而其他欧洲国家如：瑞典、芬兰等这些属于 BIM 软件开发商的国家在各行各业中使用 BIM 技术的主要原因是由于北欧特殊的气候环境要求，因此在欧美国家 BIM 的技术，不光在建筑行业发展迅速，且能够辐射到其他各个行业，推动该技术的整体性发展[5]。
作为建造大国的德国，率先将装配式住宅与节能相应的评价标准结合，以装配式的方式大大节约了建筑生产时对资源和环境的影响，仅降低了能耗，更节约了建筑材料。据统计，德国已使用装配式建筑比例达 94%以上，是属于全世界采用配式建筑模式最多的国家，由于德国拥有顶尖的生产制造能力[6]，所以在该国的建筑施工具有完整的 PC 装配式建筑产业链，真正有效的做到了对建筑行业进行优化和提高的要求。
而日本由于其本身国家的特质，使得装配式建筑在国内特别流行，并且日本在住宅的标准化、多样化、规模化、集成化等方面的生产能力是处于世界领先水平[7]。尤其日本人在针对内装修行业和标准化上做了很多努力，从而使得建筑物整体与内装修形成了相互协调的成熟系统。
在传统建筑行业发展的过程中，由于受到当代社会现状的影响，因此在各国发展建设行业时，都受到了瓶颈的制约。对于设计的停滞不前，Gangyan Xu 等人采用搭建物联网平台的云计算方式，使得一些建筑行业在生产和施工的过程中，可以灵活有效的利用该平台计算方式，搭建相应的建筑施工场景并进行管理，利用物联网技术开发分享相关的资源数据模型，并形成共享支持不同级别的服务，这就是 BIM 技术实现的前提[8]。
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第 2 章 BIM 技术和 PC 装配式建筑的理论研究
2.1 BIM 技术
2.1 .1 BIM 概述
BIM 技术来自于 Building Information Modeling 的缩写，翻译过来就是建筑信息模型的意思。因此 BIM 技术更多的是一种对于建筑物生产全周期中各个环节进行数字信息化技术控制的一种呈现[21]。BIM 技术通过以实现的数据互通交流，并将这些数据进行可视化模型搭建，将从勘察、设计、施工所有流程中所提供的数字、信息、模型全方位的共享，真正实现了全周期工程可视化的技术[22]，下图2-1 为具体分解图。
2.2PC 装配式建筑
2.2.1PC 装配式建筑概述
PC 装配式建筑是一种提前加工好再进行组装的建筑模式，通过在工厂将部分建筑构件提前预制，再运送到施工场地中如同乐高一样进行搭建，由于该方式与积木建造行为相似，所以这种建造方式又被称为装配式建筑[33]。活动板房是我们在施工现场中所常看到的装配式建筑，再到后来的集装箱式建筑。通常在组建PC 装配式建筑时，将建筑物主要分为 4 个预加工模块，这 4 个模块是:建筑结构模块、外围护模块、设备与管线模块以及内装模块，具体情况如 2-4 所示。
1.有效缩短建筑工期
通过将部分结构构件提前生产预制的方式，可以在现场开工之前完成相应的构件生产，从而使得在施工过程中能够有效的节省施工时间。预制构件可以同时生产，与施工同期进行，解决了大量的现场浇筑和养护的时间，同时避免因天气不良而造成的工期延误[34]。
2.环境友好型生产
在施工过程中，使用预制的 PC 构件，可以有效节省建筑材料，同时对环境保护也能起到较好的作用。在生产车间对建筑物构件建造，可以减少粉尘污染、噪音污染和环境污染，而且由于生产车间采用的是数控化模型施工[35]，所以 PC装配式构件较少会出现质量问题而造成返工，极大地节约了建筑材料。
3.精准化施工
PC 建筑的构件生产方式大多数都为模具生产，在预制件生产前可以提前对模具进行调整，保证生产的建筑配件质量要求能够达到国家标准。
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第 3 章 BIM 技术在装配式建筑中的应用背景...............................19
3.1PC 装配式建筑的现状.............................19
3.1.1 标准体系不健全.............................19
3.1.2 管理模式及认识不到位..........................19
第 4 章 BIM 技术在 PC 装配式建筑中的一体化运用...................... 25
4.1 装配式建筑中 BIM 技术的标准化设计.......................25
4.1.1 BIM 构件库的创建及优化.....................................26
4.1.2 装配式预制构件模块的深化设计..................29
第 5 章 BIM 技术在某装配式住宅小区的应用实践......................42
5.1 工程概况..........................42
5.2 装配式建筑 BIM 模型建立...........................43
第 5 章 BIM 技术在某装配式住宅小区的应用实践
5.1 工程概况
该项目为抚州市区某地产二期工程，选取该商住小区 A 区 6 号楼为研究对象，该对象的主要建筑总面积为 13208.85 平方米，包括地下面积 675.90 平方米，地上住宅面积为 12532.95 平方米。建筑物建筑高度实测为 84.87 米，其中地上28 层、地下 2 层，结构为框架-剪力墙是结构，按结构类型划分为一类高层住宅，抗震设防烈度为 8°，建筑物规定结构使用年限五十年。采用 PC 装配式的生产模式建造，要进行装配的构件有预制柱、预制梁、预制楼板、预制楼梯和预制阳台，本项目平面标准设计图与渲染效果图如图 5-1~5-2 所示:
第 6 章结论与展望
6.1 结论
PC 装配式建筑是一种较为“年轻”的设计、施工方式，通过将建筑各部分进行模块分割，形成相应的预制构配件，工厂化生产再进行搭积木式的组装，达到快捷高效建成建筑的目标。这是一种对于我国可持续发展和生态节约型社会建设口号积极响应的生产方式，在国家政策的大力支持下，通过对 PC 装配式建筑进行研究运用势必会取得较好的效果，同时也能为未来建筑行业完成转型提供一个有力的支撑。而目前在建筑施工管理上所使用的 BIM 技术，则是一项对数据模型和资料信息整合能力特别强的管理方式，运用 BIM 的技术和相应的管理方法，在 PC 装配式建筑发展过程中，能够起到较好的技术支撑作用。通过 BIM 技术所提供的可视化平台，可以有效的将建筑模型搭建完成，便于直观观察，也方便勘察、设计、施工、生产、验收、运营等各单位相关人员共享数据，随时对不合理的方案进行修改，及时控制施工进度、施工质量。最重要的是打破 PC 装配式建筑在生产和安装时信息沟通的壁垒，解决了装配式生产过程中经常会出现的预制构配件生产出来与实际不符的问题。通过可视化 BIM 模型，降低了施工人员在装配预制构配件时经常出现的安装不合理、安装顺序出错等问题，真正实现了提前计划、提前实验和提前方案讨论的工作，保证了在装配式建筑构配件施工时各方面的衔接和沟通，降低了装配式施工过程中的错误率。
笔者多年负责施工管理工作，其中不乏对装配式建筑的管控，但大多数项目未深入彻底的运用 BIM 技术。而在本文案例中，笔者对 BIM 技术在预制装配式建筑中运用的优势体会较深。本文结合笔者多年的施工管理经验及一些思考，通过对 PC 装配式建筑与 BIM 技术结合的探讨，总结出了两者结合进行建筑生产的一系列优势，即装配式 PC 建筑在 BIM 技术运用之下的一体五化优势。
通过以抚州市某地产二期项目 A 区 6#楼为工程实例，验证了运用 BIM 技术之下的 PC 装配式建筑的合理性及各阶段相较传统装配式建筑生产的优势，得出如下结论:
1.设计阶段利用 BIM 技术所运用的预制构配件系统收集而成的资料库，具有标准化的优势，有助于实现 BIM 技术所搭建的模型和预制构件的参数化配置，使得装配式预制构配件能够实现数据统一。
2.在对预制构配件进行工厂化生产阶段，利用 BIM 技术可以完成数控流水化生产预制构配件，还可以通过物联网技术及时对生产出的预制构配件进行管理与追踪。
3.在施工现场装配预制构配件时，可以通过 BIM 技术预先模拟装配方案并对装配方案及时修改优化，达到精细化操控装配的要求，能够有效的节省工期，提高作业效率。
4.在装修阶段，利用 BIM 技术将室内装修部件进行一体化生产，采用装配式干法施工，减少对水泥等建材的浪费，保证了室内空间的装修一体化。
5.采用信息化的技术管理手段，实时监控调节建筑物使用时的状态和信息，为使用者提供更舒适的生活环境，亦可及时响应紧急突发状况。
参考文献（略）