BIM在裝配式建筑中的應(yīng)用研究國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)綜述1.1國(guó)外研究現(xiàn)狀裝配式建筑是出現(xiàn)在20世紀(jì)30年代歐美地區(qū)的一種工業(yè)化建筑，在國(guó)外已經(jīng)有了系統(tǒng)的研究，并逐漸走向成熟，并且在工程建設(shè)中建立了較為完備的成本核算標(biāo)準(zhǔn)REF_Ref14327\w\h[1]。歐美的裝配式建筑因?yàn)槠溲邪l(fā)系統(tǒng)的一步步的改進(jìn)，其花費(fèi)比傳統(tǒng)的現(xiàn)澆式結(jié)構(gòu)要低得多，例如美國(guó)的組裝式結(jié)構(gòu)，其造價(jià)只有傳統(tǒng)的現(xiàn)澆式模型的二分之一。80年代，歐美工程造價(jià)協(xié)會(huì)提出了一種全過程成本管理理念，即通過經(jīng)濟(jì)和技術(shù)手段實(shí)施成本管理，從而提高項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。在英國(guó)皇家計(jì)量學(xué)會(huì)的組織和大力支持下，全過程成本管理理念被廣泛地研究和運(yùn)用。2015年，韓國(guó)的HyungKeunPark和Jong-HoOck通過研究韓國(guó)裝配式建筑項(xiàng)目中存在的問題，指出其造價(jià)高主要是由于設(shè)計(jì)過程中管理缺陷、技術(shù)不成熟造成的，如果解決了相關(guān)問題，裝配式建筑的造價(jià)較傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土模式的建筑物來說應(yīng)該是低的REF_Ref14327\w\h[1]REF_Ref14781\w\h[2]。意大利的MariannaMarchesil和DominikT.Matt在2017年表示，當(dāng)前的房地產(chǎn)市場(chǎng)迫切需要高質(zhì)量、低價(jià)格的房屋，而裝配式建筑正是滿足了這一需求，但組裝房屋的成本實(shí)在是太高了，需要規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化REF_Ref29024\w\h[3]。國(guó)外學(xué)者對(duì)裝配式建筑的研究主要集中在設(shè)計(jì)階段，系統(tǒng)的研究比較完整，而對(duì)其影響的研究比較全面。綜觀BIM技術(shù)的發(fā)展，歐洲、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家在BIM技術(shù)的應(yīng)用和研究上都是世界領(lǐng)先的，經(jīng)過多年的實(shí)踐，已經(jīng)積累了大量的技術(shù)規(guī)范。美國(guó)于2007年頒布了全國(guó)BIM技術(shù)規(guī)范，成為了國(guó)際上首個(gè)全國(guó)性BIM技術(shù)規(guī)范。英國(guó)于2009年推出了“AEC(UK)BIMStandard”（AEC）。挪威于同年推出了BIMManual1.1版，兩年后BIMManual1.2版也隨之推出。韓國(guó)于2010年頒布了《韓國(guó)設(shè)施產(chǎn)業(yè)BIM應(yīng)用基本指南書:建筑BIM指南》《建筑領(lǐng)域BIM應(yīng)用指南》，并提出了將BIM技術(shù)用于相關(guān)專業(yè)并逐步推廣的建議。新加坡于2012年推出《SingaporeBIMGuide》，并于七月份出版了日本BIM指南。BIM不僅是一個(gè)三維的設(shè)計(jì)圖紙，更是一個(gè)將信息傳遞到整個(gè)工程中的信息，形成一個(gè)信息庫，各個(gè)學(xué)科之間的信息共享，互相協(xié)作，當(dāng)信息和數(shù)據(jù)發(fā)生變化的時(shí)候，所有的專業(yè)都會(huì)第一時(shí)間得到消息。英國(guó)學(xué)者弗朗哥.T.陳相信BIM技術(shù)不僅僅可以對(duì)建筑的所有方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，還可以對(duì)建筑物的經(jīng)濟(jì)和功能進(jìn)行評(píng)價(jià)，還可以利用BIM技術(shù)對(duì)工程造價(jià)進(jìn)行預(yù)算和控制，并在施工過程中提供相關(guān)的數(shù)據(jù)（如：材料、部件等），從BIM模型中的測(cè)量數(shù)據(jù)的自動(dòng)提取和實(shí)時(shí)修正REF_Ref29171\w\h[4]。但BIM技術(shù)在工程領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展速度并不理想，發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于人們的期望。澳大利亞AjibadeAibinu和SudhaVcnkatcsh在2014的一份報(bào)告中指出，雖然BIM技術(shù)在近幾年已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，但是造價(jià)工程師們對(duì)BIM卻沒有太大的興趣，通過對(duì)上百個(gè)建筑公司的調(diào)查，結(jié)果表明，由于三維模型中存在著不確定因素，導(dǎo)致數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性難以得到精確的體現(xiàn)。這對(duì)BIM技術(shù)的成本形成了巨大的阻礙，以往的BIM費(fèi)用都是基于平面和電腦，缺乏經(jīng)驗(yàn)和信心，所以只靠3D建模是不現(xiàn)實(shí)的REF_Ref29269\w\h[5]。在工程實(shí)踐中，BIM技術(shù)所生成的三維立體圖主要用于工程的施工和技術(shù)交底，而BIM技術(shù)所采用的工程報(bào)告中并沒有BIM技術(shù)，雖然BIM技術(shù)可以從成本中提取出成本數(shù)據(jù)，但卻要耗費(fèi)大量的時(shí)間，所以BIM在成本上能否節(jié)省成本，以及提高精度，還有待于進(jìn)一步的研究。1.2國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀二十世紀(jì)50年代左右，預(yù)制裝配式建筑進(jìn)入我國(guó)，那時(shí)的預(yù)制構(gòu)件還只是一些簡(jiǎn)單的構(gòu)件。近年來，由于政府的鼓勵(lì)，建筑工業(yè)化與綠色建筑再度進(jìn)入人們的視線，并迎來了發(fā)展的新契機(jī)?！吨泄仓醒雵?guó)務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見》是國(guó)家在2016年頒布的一份重要文件。其中指出在未來10年內(nèi)，要將新建筑的30%改造成裝配式。在此基礎(chǔ)上，國(guó)內(nèi)外的學(xué)者、業(yè)界的專家們對(duì)此進(jìn)行了廣泛的調(diào)查，從多個(gè)方面討論了該技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，并對(duì)其成本管理作了大量的分析與研究。劉倩于2013年針對(duì)裝配式建筑的物流成本管理問題進(jìn)行了探討，通過與普通現(xiàn)澆砼工程的比較，對(duì)其采購(gòu)成本進(jìn)行了分析，并建立了JIT采購(gòu)模式與成本控制模式，并從買方和業(yè)主的角度，通過對(duì)運(yùn)輸路線和運(yùn)輸模式的優(yōu)選，對(duì)裝配式建筑施工與運(yùn)輸有一定的參考價(jià)值REF_Ref27344\w\h[6]REF_Ref26104\r\h。常春光等對(duì)預(yù)制廠房?jī)?nèi)預(yù)制件的生產(chǎn)成本進(jìn)行了研究，并對(duì)其在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題和產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析，并據(jù)此總結(jié)出了在生產(chǎn)過程中如何進(jìn)行成本控制和成本管理REF_Ref27867\w\h[7]。2016年，劉春梅從裝配式建筑建造各個(gè)階段開始，重點(diǎn)對(duì)其施工和安裝進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并將其與傳統(tǒng)的現(xiàn)澆砼模型進(jìn)行比較，探討了兩者在造價(jià)上的差別，并就如何降低成本提出了一些建議REF_Ref27949\w\h[8]。2017年，陳艷于從建筑設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝四個(gè)環(huán)節(jié)入手，建立了建筑的體系動(dòng)態(tài)模型，并就各個(gè)階段的施工成本進(jìn)行了分析REF_Ref28118\w\h[9]。目前，我國(guó)關(guān)于裝配式混凝土建筑與傳統(tǒng)的現(xiàn)澆砼結(jié)構(gòu)在成本上的比較也有許多研究：李麗紅以一個(gè)住宅小區(qū)為例，比較了裝配式與現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)在成本上的差別，并對(duì)其原因進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并提出了相應(yīng)的防治對(duì)策REF_Ref28174\w\h[10]。趙福順首先肯定了裝配式建筑的發(fā)展前景，提出了以工程量清單計(jì)價(jià)為基礎(chǔ)的方法，通過對(duì)裝配式房屋與現(xiàn)澆房之間成本的比較，并對(duì)其進(jìn)行了成本核算REF_Ref28216\w\h[11]。文敏在施工工藝、施工流程、成本指標(biāo)等方面與現(xiàn)澆砼施工的不同，分析了其成本高的原因，并將風(fēng)險(xiǎn)的概念引入到項(xiàng)目成本中，對(duì)其進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)分析REF_Ref29709\w\h[12]。2020年一月份，國(guó)家在武漢火神山建立了一所醫(yī)院，經(jīng)過10天的努力，火神山醫(yī)院終于竣工并投入使用，充分展現(xiàn)了“中國(guó)速度”。火神山醫(yī)院采用集裝箱式建筑這是一種將傳統(tǒng)房屋分割為多個(gè)房間，甚至是多個(gè)獨(dú)立的空間，每個(gè)單元都在廠房?jī)?nèi)進(jìn)行組裝。為了便于3×6米的集裝箱建筑，火神山醫(yī)院的病房采取3×3的模式。集裝箱的各個(gè)部件高度集成，結(jié)構(gòu)和動(dòng)力管線在工廠加工，就地裝配，3個(gè)集裝箱可以裝配為兩個(gè)病室，通道與病區(qū)垂直。這樣一來，建造的時(shí)間就會(huì)大大減少，加快建設(shè)速度?；鹕裆结t(yī)院的平面圖如圖1.1所示，火神山醫(yī)院現(xiàn)場(chǎng)安裝裝配式構(gòu)件如圖1.2所示。圖1.1火神山醫(yī)院的平面圖Fig.1.1TheFloorPlanDrawingofHuoshenshanHospital圖1.2火神山醫(yī)院現(xiàn)場(chǎng)安裝裝配式構(gòu)件Fig.1.2InstallprefabricatedcomponentsinHuoshenshanHospitalonsiteBIM技術(shù)在國(guó)內(nèi)剛剛起步，經(jīng)過十余年的發(fā)展，已經(jīng)取得了很好的成果，得到了許多公司和相關(guān)部門的認(rèn)可，但是BIM技術(shù)的發(fā)展速度相對(duì)較慢，因此，BIM技術(shù)在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用越來越廣泛。中國(guó)第一個(gè)BIM網(wǎng)站于2008年成立，主要提供咨詢，新聞發(fā)布，軟件服務(wù)。2009年春天，中國(guó)建筑協(xié)會(huì)與歐特克聯(lián)合舉辦了第一屆AUTODESK國(guó)際建筑設(shè)計(jì)大賽，吸引了眾多國(guó)內(nèi)外著名建筑師及在校學(xué)生參與。2010年，國(guó)家住房和房屋管理局頒布了《建筑業(yè)10項(xiàng)新技術(shù)(2010)推廣應(yīng)用的通知》。2011年5月，國(guó)家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部“十二五”規(guī)劃中提出，“十二五”期間，建筑行業(yè)要全面普及信息技術(shù)，加快信息化水平的建設(shè)。今年是中國(guó)BIM技術(shù)發(fā)展的大好時(shí)期。2012年到2014年間，我國(guó)各大建筑設(shè)計(jì)院對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行了廣泛的研究與探討，如清華大學(xué)所主辦的《設(shè)計(jì)企業(yè)BIM標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施指南》、上海建工公司周邊地區(qū)BIM技術(shù)的應(yīng)用，BIM技術(shù)在工程實(shí)踐中逐漸顯現(xiàn)出其優(yōu)越性?！吨袊?guó)BIM應(yīng)用價(jià)值研究報(bào)告》于2015年4月出版，詳細(xì)介紹了BIM在中國(guó)的應(yīng)用和發(fā)展情況。該報(bào)告明確指出，BIM技術(shù)在中國(guó)有著廣闊的應(yīng)用前景，并將加速發(fā)展REF_Ref14327\w\h[1]。2017年2月，國(guó)家發(fā)展改革委出臺(tái)《關(guān)于促進(jìn)建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的意見》，作為“頂層設(shè)計(jì)”建筑業(yè)改革得到了全面的發(fā)展。十九大報(bào)告提出，要堅(jiān)持人與自然的協(xié)調(diào)發(fā)展。數(shù)碼技術(shù)將對(duì)建筑行業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。圖1.3BIM建筑信息模型Fig.1.3BIMBuildingInformationmodel近年來，由于我國(guó)政府由于BIM技術(shù)和工程建設(shè)的需要，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行了大量的研究，尤其是近幾年來，BIM技術(shù)的應(yīng)用促進(jìn)了裝配式建筑的快速發(fā)展。BIM技術(shù)與裝配式建筑是高度融合的，BIM技術(shù)作為技術(shù)支撐，它貫穿于項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝等各個(gè)環(huán)節(jié)，是一種行之有效的工程項(xiàng)目。BIM建筑信息模型如圖1.3所示。白庶、張艷坤于2015年發(fā)表的《BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用價(jià)值分析》中提出，將BIM技術(shù)用于裝配式建筑的整個(gè)生命周期，能有效地提高工程建設(shè)的效率、降低工程偏差、縮短施工時(shí)間、節(jié)約投資REF_Ref29846\w\h[13]。朱穎在2019年《基于BIM技術(shù)的裝配式建筑建造階段成本管理研究》，根據(jù)國(guó)內(nèi)外有關(guān)BIM技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，分析了BIM技術(shù)在裝配式建筑施工階段成本管理中的作用。認(rèn)為BIM技術(shù)是目前建筑業(yè)和制造業(yè)中的一項(xiàng)前沿技術(shù)，它可以很好地融入到裝配式建筑的施工過程中，從而使其在施工過程中的造價(jià)管理更加可視化、標(biāo)準(zhǔn)化、協(xié)同化，從而有效地提高了工程造價(jià)，從而減少了施工費(fèi)用REF_Ref29771\w\h[14]。所以，雖然BIM技術(shù)在我國(guó)起步比較晚，但我國(guó)已經(jīng)把裝配式建筑和BIM結(jié)合起來，并逐步向前發(fā)展。參考文獻(xiàn)賀菲.基于BIM的裝配式建筑的全過程造價(jià)管理研究[D].山東建筑大學(xué)，2020.HyungKeunPark,Jong-HoOck.UnitModularIn-FillConstructionMethodforHigh-RiseMariannaMarchesi,DominikT.Matt.DesignforMassCustomization:RethinkingprefabricatedHousingUsingAxiomaticDesign[J].JournalofArchitecturalEngineeringTechnology,2017,23（3）：05017004-1-05017004-20FrancoK.T.Cheung,JonathanRihan.Earlystagemulti-levelcostestimationforschematicBIMmodels[J].Automationinconstruction,2012,（27）：67-77AjibadeAibinu,SudhaVenkatesh.StatusofBIMAdoptionandtheBIMExperienceofCostConsultantsinAustralia[J].JournalofProfessionalIssuesinEngineeringEducationandPractice,ASCE,2014,140（2）：04013021-1-04013021-10劉倩.裝配式住宅預(yù)制構(gòu)件采購(gòu)成本的控制與優(yōu)化[D].重慶交通大學(xué),2013常春光,張瑜.裝配式建筑構(gòu)件生產(chǎn)成本控制問題與措施研究[J].沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2016,18(05):470-475.劉春梅.預(yù)制裝配式混凝土建筑建造成本分析與控制[D].聊城大學(xué),2016陳艷.基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的裝配式建筑成本控制研究[J].價(jià)值工程,2017,（32）:01-05李麗紅.裝配式建筑工程與現(xiàn)澆建筑工程成本對(duì)比與實(shí)證研究[J].建筑經(jīng)濟(jì),2013,（9）:102-105趙福順.預(yù)制裝配式住宅與現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)住宅造價(jià)對(duì)比研究[D].長(zhǎng)春工程學(xué)院,2015文敏.裝配式混凝土住宅樓工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)管理應(yīng)用研究[D].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué),2016白庶,張艷坤,韓鳳,張德海,李微.BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用價(jià)值分析[J].建筑經(jīng)濟(jì),2015,36(11):106-109.朱穎.基于BIM技術(shù)的裝配式建筑建造階段成本管理研究[D].內(nèi)蒙古科技大學(xué),2019.QuanxiYe,ZongyiWang,YuanqingWang.Numericalstudyonseismicperformanceofprefabricatedsteelframeswithrecenteringenergydissipativebraces[J].EngineeringStructures,2020,207.陳莉.裝