一、装配式建筑发展历程
20世纪50年代，中国在第一个五年计划就提出要借鉴前苏联，东欧国家经验，推行标准化、工厂化、装配式施工的房屋建筑建造方式。1955年在北京东郊百子湾的北京第一建筑构件厂成立，标志着中国正式开始了装配式建筑的发展之路，1959年新建的北京民族饭店，首次采用预制装配式框架，成为当时代表性的装配式建筑。
20世纪60年代至80年代，由于当时对房屋建筑建筑标准（抗震性能、施工工艺）的要求不高，形式单一，且市场建材短缺和总体建设量不大，使得多种装配式建筑体系得到快速发展，“内浇外挂”成为当时装配式建筑的鲜明特征。
20世纪80年代末，由于唐山大地震中装配式建筑破坏严重、国民对建筑空间个性化、多样化、复杂化的使用需求，包括受农民工进城使得劳动成本降低等等因素影响，装配式建筑进入了低潮阶段。
2010年左右至今，如今我国处在工业化发展的重要阶段，加上人口红利消失，“碳中和、碳达峰”的任务紧迫，建筑业作为当前社会GDP的重要贡献者，使得预制装配式建筑发展迎来了新的契机。
二、BIM技术发展及与装配式建筑的深度融合
1975年，"BIM之父"--乔治亚理工大学的Chuck Eastman教授创建了BIM理念至今，BIM技术的研究经历了三大阶段:萌芽阶段、产生阶段和发展阶段。BIM技术在中国的应用始于2001年。在政策方面，国家科技部于2001年制定了“解决科技重点问题十五规划”。课题是“基于IFC国际标准的建筑工程应用软件研究”，并对BIM技术的应用也进行了相关研究。这些年随着我国进入BIM研究时间的增长，近几年对于BIM的应用提及频率也越来越高。
随着建筑业的不断发展与变革，BIM技术的运用以及装配式建筑的发展成为我国建筑业不可逆转的两大趋势。目前，由于科学技术的不断进步，计算机功能的持续精进，BIM 技术的推广取得了较好的效果。相比之下，装配式的发展则显得有些迟滞，其中的问题主要体现为装配式技术体系以及产业体系不完善、信息沟通以及建造成本较高等。将 BIM 技术运用到装配式建筑的全寿命周期中，不仅能解决装配式发展中遇到的问题，促进建筑业的发展，还能进一步提升 BIM 技术的运用价值。
三、PC装配式建筑的构件
为了更好地节能减排、绿色发展，减少用工，减少浪费，减少施工建造的工期，各级政府出台了各种政策大力推行装配式建筑的发展，一是要求每年的装配式建筑的面积占新建建筑不少于一定比例，二是要求装配化率达到一定的标准。
可进行预制的PC装配式建筑的水平构件包含叠合板、叠合梁、预制楼梯，竖向构件包括预制柱、预制剪力墙，围护构件包括外墙板和轻质隔墙等。一般根据装配化率的要求选择哪些构件采用预制生产和装配。
为了不断降低PC装配式建筑的建造成本，应不断提高构件的标准化程度，减少预制构件的规格，实现预制构件设计的模数化、标准化和模块化，降低模具的摊销成本，同时方便运输与安装施工，提升建造效率。
四、基于BIM技术的装配式建筑全过程精细化管理
（一）BIM技术在装配式建筑设计中的应用
1.构件拆分
BIM 具有可视化的特点，可直观地显示各部件之间的连接，保证了构件拆分的精确性，使构件的分拆设计更加合理和完善。与二维图纸设计相比，BIM 技术构建的三维模型能有效地消除设计盲点，减少设计误差，提高构件拆分的设计质量。此外，使用 BIM 技术进行构件拆分设计的明显优点还包括，设计的模型具有较高的安全性，不会造成数据丢失。
2.钢筋布置
钢筋布置是装配式建筑设计的重要组成部分，钢筋布置的合理性是装配式建筑整体质量的基本保证。通过 BIM 技术的应用，利用二次开发的程序调用可以得到钢筋的相关参数信息，然后根据相关规范就能生成并配置预制构件的钢筋。
3.埋件布置与集成设计
在埋件设置过程中，BIM 技术可以根据需要随时调整数据，保证埋件布置的合理性。例如，采用 BIM 技术，通过预制件数据对预制柱族进行布置，在操作过程中将整体参数替换为全局参数，从而设置预制墙板连接器的高度，并根据需要调整柱上连接器的高度。又例如在围护结构中如何将管线和装修进行集成，以实现安装工作一次完成，就需要利用BIM技术进行深化设计。
4.碰撞检查
利用 BIM 技术，可以检查预制构件内部、预制构件和机电之间、预制构件之间的碰撞情况，解决设计阶段的碰撞问题。
5.建筑性能分析
利用 BIM 模型参数化的优点，建立计算模型，能够通过模型对建筑进行自然采光模拟、室外风环境模拟和室内自然通风模拟，以此来分析建筑性能。
（二） BIM 技术在装配式建筑生产、运输中的运用
6.构件生产
通过 BIM 技术可以对装配式建筑进行三维模型构建，能够直接将模型中的构件信息进行提取，并将这些提取的构件信息发送给生产商，由生产商利用条形码的方式来读取构件的尺寸信息、材质信息、钢筋等级等参数内容，从而完成构件的生产工作，使构件生产能够和设计信息进行直接对接，进而有效避免生产错误问题的发生，使构件能够进行自动化生产，以此实现构件生产效率的大幅提升。
7.构件运输与堆放
在构件运输、堆放过程中使用 BIM 技术，可将其与 RFID 技术进行结合运用，通常在构件生产时，就将 RFID 芯片植入到构件中。构件在运输时，可通过 RFID 芯片来对运输车辆进行实时定位，以便于现场管理人员能够准确预测出构件的到达时间，以便及时组织验收工作。存放构件及材料时，利用 RFID 芯片中的属性信息和 BIM 模型中构件的位置信息，能够对待安装的构件进行准确的位置定位，从而使构件能够实现点对点的堆放，以此减少二次搬运费用的出现。
（三）BIM 技术在装配式建筑施工中的运用
8.预制构件现场管理
在施工现场，把对 RFID 技术的运用融入到 BIM 技术中，对预制构件进行全天的追踪管制，来避免预制构件错用、误用、丢失情况的发生。
9.施工仿真模拟
装配式建筑施工工艺复杂，机械化程度高，对安全防护有着较高的要求。所以，在正式开始施工前，可以运用 BIM 技术对施工过程进行仿真模拟。然后根据仿真模拟的结果，对施工方案和施工工艺进行进一步的优化，以确保构件定位准确，实现装配式建筑的高质量安装。除此之外，通过施工模拟，还可以暴露出施工过程中的安全隐患，对施工单位提前采取必要措施起着至关重要的作用，能有效避免施工安全事故的发生。
10.施工质量进度成本控制
在装配式建筑施工过程中，将与施工进度相关的数据加入到 BIM 模型中，使“3D-BIM”模型转化为“4D-BIM”可视化模型，实现对施工对象的实时追踪和监控，便于了解施工进度情况。在此基础上，再将施工资源相关信息添加到模型中，便建立起了“5D-BIM”模型。利用 5D 模型，施工方可以对施工过程和资源投入情况进行模拟，建立装配式建筑的动态施工计划，实现质量、进度、成本的综合实时管理。
（四）BIM 技术在装配式建筑运营维护阶段中的运用
11.设备维护管理
管理人员可以将 BIM 技术与 RFID 技术进行有效结合，创建一个装配式建筑的物业服务系统，对构件和设备进行维护与管理。例如，在火灾发生时，消防人员可以通过该系统调取相关的 BIM 模型和 RFID 芯片信息对起火点进行定位，明确着火构件的属性，便于消防员实施切实有效的灭火工作。当然，在日常的建筑和设备维护过程中，工作人员也可以借助 BIM 模型，快速查询预制构件中的详细规格信息和制造商信息，进一步提高设备维护和维修效率。
12.质量和能耗管理
物业管理人员借助预制构件中 RFID 芯片，结合物业服务信息平台，可获取预制构件从设计到安装过程中各单位的准确信息，实现对质量责任的明确划分。此外，在运营维护阶段，BIM 技术还可以实现对建筑能耗的实时监测和分析，找出高能耗出现的位置，再根据具体情况解决这一问题。
（五） BIM 技术在装配式建筑拆除阶段的运用
13.拆除方案选择
在拆除阶段利用 BIM 模型，能够方便快速地获取拆除工作须知的工程规模、工程特点、隐蔽工程以及结构形式等资料。然后，利用 BIM 技术对先前的施工过程和施工工艺进行模拟再现，对模型中结构复杂、操作难度大的结构进行三维展示。据此找出拆除工作中的关键环节和技术难点，并预测拆除过程中可能遇到的各类问题。最后设计、选出拆除方案。在拆除前，还可以对选出的拆除方案进行仿真演示，优化拆除流程。在此过程中，还能完成对拆除所需资源的合理配置，便于现场工人和机械的调动，提高拆除效率。
14.构件处理
通过 RFID 芯片和 BIM 模型，可以读取构件的形状大小、配筋情况、安置地点、维修记录等信息，通过这些信息对构件进行评估，估计其剩余价值，根据剩余价值的具体情况再来处理这些构件，有利与资源的再利用，降低预制构件的制造成本。
五、结语
将 BIM 技术引入装配式建筑，有利于解决现阶段装配式建筑发展中遇到的各类问题。随着装配式建筑的进一步发展，有理由相信，在未来装配式建筑的建造中，BIM 技术将会出现更多的运用形式，进而不断推动建筑业的可持续发展。
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