摘要：随着我国技术的不断提升，装配式建筑相对于传统的建筑方式而言，对环境造成的破坏少、效率高。基于此，本文对装配式建筑概述、基于BIM的装配式建造信息系统的技术特征以及BIM的装配式建造信息系统技术研究进行了分析。
关键词：BIM；装配式；建造信息系统；技术
1 装配式建筑概述
装配式建筑是运用预制加工产生的构件，在施工现场进行组装而形成的建筑。装配式建筑的施工效率高，并且对于施工地点的适应能力强，只需要少量的人力投入，就可以让装配式建筑组装成功。装配式建筑的构件首先要在工厂中预制成型，通过设计的各类模型进行构件的制作。其次要运用机械将已经制成的构件运输到施工场地。最终在施工场地进行构件的组装，从而形成装配式建筑。装配式建筑与传统的建筑形式相比，建筑质量更有保障，建筑成本的可控性更强，并且整体进度也十分可控。
2 基于BIM的装配式建造信息系统的技术特征
2.1 三维实体数字对象
装配式体系的建造过程是以零件、构件，尤其是构件为管理单元的。在二维图纸中，通过多面的投影、透视来抽象地表达建筑、构件、零件的三维形体数据，再通过编码和列表表达材质、性能等技术参数。数据被分散到各图纸中，按投影视角、或类型来组织图纸。因此图纸信息难以和管理信息结合，中间需要大量人工判断干预，导致管理效能低下。
BIM中建筑、构件、零件用三维实体直接表达，还可在实体数字对象中直接存储参数信息，更为重要的是能够关联管理信息，把模型和管理信息组织为一个有效的整体。进一步，可利用模型和参数信息分析计算，来辅助管理、判断决策，比如自动获得生产所需钢板原材的尺寸数量、自动分配装车清单、自动安排码放顺序等等，大大提高了管理效能。BIM唯一的缺点可能就是不便于完整地打印到静态纸张上，查看不够便捷。不过随着移动、平板等电子设备的普及，已不再是问题。
2.2 分层次版本迭代
建筑行业与其他普通工业生产行业相比有个独特之处，就是每一个建筑工程都是特例，因而没有普通工业生产的技术冻结概念。直白地说就是在建设的过程中，设计可能会因建设过程的实际情况，而发生变化，比如局部地基异常未勘探到而补充、为加快进度而更换工艺等等。因此在具体项目的建设过程中，图纸需要持续版本修订。
局部的变更修订，在二维图纸中有广泛的影响，平面、立面、剖面、表格、说明都要做相应的修改，因此通常是累积一定的变更后，整个图纸作版本迭代；而BIM中，只需要迭代局部的实体数字对象，就足以表达变更。虽然整个BIM也会在积累一定局部变更后作整体版本迭代，但与二维图纸的版本迭代意义不同，而是一种分层次的版本迭代，其中以构件为单位的顺序进行版本迭代，按提交时间统一编号，因此局部看起来版本不连续。整个BIM的版本则通过定义一套全体构件版本的组合来表达。这样不同的整体版本可以很容易地找出局部的差异。更进一步，基于BIM实体模型建立的任务、计划、以及相关的文档(比如工程签证)也可作相关的、分层次的版本迭代。这些分层次的版本迭代，可以为合同变更、工程索赔、以及工作审计等提供依据，也可以给工程组织协调，提供准确、直观的信息支持。
3 BIM的装配式建造信息系统技术研究
3.1 模型数据形态与轻量化策略
BIM在系统屏幕中显示出来是三维的模型(或投影打印出来是二维图形)，而在系统内部，不论是点、线、面、实体，还是参数化模型的参数，都表达为一组有规则的数据集合。该数据集合在系统中有三种存在形态：
第一种是内存对象形态，表现为内存块结构，信息技术的专业称谓———数据结构，这是BIM数据集合的主要工作状态。
程序根据结构去使用数据，包括设置、读取、转换、查找、排序、遍历、计算等等，实现对模型的操作、分析、及显示等运用。例如ＲE-VIT软件打开模型文件，读入文件的模型数据，在内存中完整构建出模型的数据结构，而后显示出模型来，该数据结构即为内存对象形态。通过Autodesk公司提供的二次开发接口，用户可以编程访问到它。它包含整个文件的所有模型数据，因此会给内存和显卡带来很大的负荷，当模型足够庞大和复杂时，高性能的工作站都会难以承受。
第二种是数据流形态，表现为报文格式，其专业称谓叫数据格式，包括磁盘中的文件形态和网络传输中的数据流形态，这是BIM数据集合的存储和传输的状态，不便于操作使用，不适合作为工作状态。例如ＲEVIT软件保存模型为rvt文件，再被提交到协作中心服务器共享，其他用户需要取下rvt文件，打开为内存对象才能操作使用。该形态用作管理的信息单元使用较为不便，主要原因有三:一是不能直接访问，需要接收或读取(IO操作)，存于内存，才能运用；二是颗粒度难以足够细致，难以精细管理；三是相互之间难以建立关联、与管理信息关联操作也不方便。
第三种是数据库形态，表现为关系型数据库的表、或非关系型数据库的数据集等，称为数据库结构，这是BIM数据集合的存储状态，也可以用于工作。例如CATIA软件就部分采用了这种方式，精细模型存储于文件，但相互之间的关联关系存储于数据库，通过数据库系统自带的增、删、改、查等操作来统一操控管理，支持多用户并发操作。数据库另一个特点是可非常精细地操控外存(当前主要是磁盘)中的数据，比如可按条件仅读取构件表中某一个构件的长度，而不是载入整个模型文件再来找出某一个构件的长度。数据库通常还有缓存策略，把最频繁使用的或最近使用的数据缓存在内存中，需要时可快速获取。因此数据库可操纵和管理远大于内存的数据，并让这些数据时刻准备着投入工作。由此不妨把数据库形态看作是存储与预备工作状态。
3.2 构件识别与追踪管理
基于WebGL技术，BIM可被推广应用到各种终端平台，方便用户查看识别模型，不过效率更高的还是编码自动识别技术，目前被广泛应用的有一维条码、二维条码和ＲFID。其中二维条码和ＲFID能存更多的数据；二维条码可喷打、印刻、贴标签，使用方便，成本低廉；而ＲFID不需要直视条件，在一定距离范围内就行，自动识别更易。因此在系统中，首先选二维条码为自动识别标识，后续还会加入ＲFID方便实现无人状态下的自动识别。
通过固定式扫描器、手持式扫描器、以及手持式无线PDA可快速识别出编码，记录下工作状态；在PC端的管理界面，则反映为计划状态变更为实际进展；在BIM中，这种变化可表达为构件模型的颜色变化。压缩时间，在BIM中回放这个变化过程，可以追踪实际状态，帮助总结项目实施的经验教训；而压缩时间，在BIM中将实施计划播放出来，可模拟计划过程，查漏补缺，帮助计划完善。比如对某一紧急运输批次构件模型，按进度计划着色，可发现是否错排了非紧急的构件；或对某一构件堆场，按进度计划着色，可发现是否有顺序优先的构件被压在堆下部，不便于吊装使用等。BIM技术的应用研究不应局限于建筑行业内，应尽快展开行业交叉研究，更多引入信息技术领域、管理科学领域的力量，共同推进BIM技术的发展和应用。
4 结束语
本文总结了BIM的技术特征与应用方向；梳理了基于BIM的装配式建造信息系统的关键技术，BIM的装配式建造信息系统的使用可以让装配式建筑结构的设计变得更加轻松于准确，并且也会让装配式建筑拥有更好的发展。
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