裝配式建築採用預製件像搭積木一樣作業。目前，預製裝配式建築在民用建築，特別是住宅樓中應用較多，在鐵路行業尚處於起步階段。鐵路區間房屋具有數量多、設計標準統一、可複製性強等特點，十分有利於裝配式施工。
“BIM+裝配式建築”有利於發揮兩種概念的內在優勢，推進鐵路房屋向智能化、信息化方向發展。有必要針對鐵路生產生活房屋的設計與施工現狀，結合鐵路自身的特點和生產實際，對鐵路房屋裝配式建築進行系統的、有針對性的研究。
目前的裝配式建築包括預製鋼筋混凝土結構、裝配式鋼結構、預製集裝箱房屋等結構類型，其中預製集裝箱式機房在武廣高鐵中有所應用，但由於防潮、耐久性等問題，箱式機房在應用一段時間後被棄用。
裝配式鋼結構在鐵路站臺雨棚、檢修庫等結構中應用較多，但在生產生活房屋中應用較少。近年來，輕型鋼結構在小型鐵路房屋中有所應用，在石濟客專、京沈客專沿線的鐵路治安崗亭採用裝配整體式輕鋼結構，取得了良好的使用效果。
裝配整體式治安崗亭
京雄鐵路目前正在積極推進裝配式試點房屋建設，在通信基站等小型房屋中採用裝配式建築輕鋼龍骨複合牆體體系，對裝配智能建築進行了積極探索。在預製裝配式混凝土結構方面，新疆阿富準鐵路在生產生活房屋整合的基礎上，站區以及部分區間房屋採用了裝配式混凝土框架結構，項目正在推進中。此外，裝配式擋牆、圍牆等構築物也在鐵路項目中開始應用。
裝配式圍牆
鐵路行業關於裝配式建築的研究起步較晚，從2014年至今，中國國家鐵路集團有限公司（原中國鐵路總公司）、各鐵路設計院及相關科研院校先後對裝配式雨棚、裝配式擋牆（管溝）、鐵路區間裝配式建築及定額等開展專題研究，取得了相關的研究成果並編制了通用參考圖。2018年，針對裝配式建築輕鋼龍骨複合牆體，中國鐵路設計集團有限公司、中國鐵建電氣化局集團有限公司等單位聯合中國鐵道科學研究院集團有限公司共同對其耐久性問題開展專門試驗研究。但基於BIM技術的鐵路房屋裝配式建築及其智能建築等研究目前尚未開展。
基於BIM技術的鐵路房屋裝配式建築
裝配式建築的核心是“集成”，BIM技術是“集成”的手段，可實現裝配式建築全過程、全專業的集成應用。現以鐵路區間房屋為例，利用BIM技術及其理念對裝配式建築進行相關研究，對其全過程的信息化和智能化進行探索。
設計階段
裝配式建築設計不僅是構件的拆分與組裝，還是多專業的集成與融合，BIM技術能很好地滿足設計各階段的需求。鐵路房屋裝配式建築的前提是標準化，需要房屋的尺寸符合建築模數要求。BIM技術通過族庫建立各種形式的預製構件，可通過多種組合與方案比選，實現裝配式標準設計。裝配式建築由於集成的需要，涉及建築、結構、水暖、四電等多個專業，BIM技術能通過構建的設計平臺支持多專業進行不同階段的協同設計。裝配式建築強調集成化設計，需要在牆板等預製構件中考慮各種管線、孔洞的預埋，同時裝配式建築要求全裝修，提倡裝配化裝修的理念，BIM技術通過三維可視化形式，對管線、構件、裝修等進行詳細表達，進行碰撞檢查及優化，以實現佈置的合理性。
鐵路房屋裝配式建築BIM模型
裝配式建築管線集成
BIM技術對鐵路房屋裝配式建築的優勢還體現在深化設計方面，深化設計模型在施工圖設計模型基礎上，通過增加或細化模型元素等方式進行創建，對主要節點、管線、埋件、構件、連接件等進行深化設計，同時將非幾何信息錄入模型或利用BIM數據集成與管理平臺關聯至模型，通過對模型信息的不斷豐富，逐步完善BIM模型，為後續構件的製作與安裝打下良好基礎。
生產階段
在鐵路房屋裝配式建築構件的生產過程中，BIM技術應用主要體現在構件的放樣以及預加工等方面。預製加工的BIM模型以深化設計模型為基礎，通過制定工藝方案並與預製加工模型進行關聯，在預製加工過程中進一步補充材料信息、生產批次信息、構件屬性、零構件圖、工序工藝、工期成本信息、質檢信息、生產責任主體等信息。通過直接從預製加工模型中提取加工信息，並使用專業計算機輔助軟件生成相關數控工藝文件，實現BIM模型的放樣。
裝配式建築構件規格一致、標準統一，便於工廠化製作，而BIM為構件的智能製造提供了強大的技術載體。BIM技術結合Sino-BIM雲平臺等信息化管理手段可對拆分後構件進行統一管理，對每個構件通過二維碼方式實現“一物一碼”標識，同時植入無限射頻芯片（RFID），對構件生產、運輸等進行實時跟蹤（見圖7），可達到工廠化智能製造、現場智能裝配、節能環保、綠色智能融合等目的，實現了工程項目全生命週期管理的理念。
基於BIM的“一物一碼”管理
施工階段
BIM技術在施工階段主要體現在施工模擬方面。以京雄鐵路裝配式建築為例，通過分析裝配式建築的施工工藝，利用虛擬施工技術對裝配式建築的場地佈置、構件吊裝、節點連接等關鍵技術進行施工模擬。
同時，通過不同軟件、不同插件的使用對比，以及操作過程中不同實施方式的分析，對虛擬施工中建模過程、碰撞檢測、施工進度模擬、漫遊製作等方面進行探索，在符合經濟性及實用性的條件下，完成對裝配式建築虛擬施工的模擬。
BIM可為裝配式建築進行全過程虛擬施工模擬提供有效的軟件與技術支持，同時為裝配式建築施工提供實際參考依據，對現場施工具有指導意義，可有效避免浪費，並可提前把握施工過程中的重點及難點，為優質高效地開展施工提供依據。
基於BIM的裝配式建築拼裝圖
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當前鐵路房屋裝配式建築的研究與應用取得了一定進展，但由於鐵路房屋自身的特點，在構件性能、安裝施工以及造價定額等方面還存在種種制約因素，限制了裝配式建築的規模化應用。展望鐵路房屋裝配式建築的發展，可從以下方面開展進一步研究和完善：
鐵路房屋種類多，涉及專業多，工藝要求多樣，建築尺寸、平面、規格上也不盡相同，因而裝配式構件種類眾多，標準化、工廠化生產的難度大且生產成本較高。因此，可利用BIM技術開展房屋整合研究，在滿足工藝專業要求的前提下，通過BIM模型的方案對比，對各類房屋進行整合和歸併，統一規劃佈置並預留髮展條件，提高房屋的標準化，形成構件的模塊化，達到生產的工業化，以降低整體造價。
鐵路房屋裝配式建築相關的規範、技術標準尚不完善，如裝配式預製率與裝配率、評價等級、驗收標準等。目前，《裝配式建築評價標準》中規定了裝配率的計算和評價等級，各地方根據實際情況規定了裝配式預製率與裝配率的具體計算細則，但鐵路行業還沒有明確的裝配式預製率與裝配率的計算細則。
鐵路裝配式建築施工過程中缺少流程控制標準及工藝標準，且在目前裝配式結構質量驗收規範中還存在一定缺陷，這些都在一定程度上限制了裝配式建築的推廣。此外，鐵路房屋中的BIM技術尚缺少統一的應用指南，模型信息深度、精度以及成果文件等沒有統一標準，這也在一定程度上限制了“BIM+裝配式建築”的融合應用。
目前，鐵路房屋裝配式建築的設計集成化、裝配智能化水平不高。建築設計及構件拆分中，僅考慮管線、孔洞的設計，尚未綜合考慮智能監測、建築全裝修、集成廚衛等集成設計。生產和安裝過程中，智能建造和信息化管理也處在初期探索階段。
因此，裝配式建築的智能研究應在既有成果基礎上，大力發展適用於鐵路房屋的BIM 信息化管理平臺，以產業鏈為主線，通過實時採集項目審批、設計、建材及部品生產過程、運輸過程、施工及裝配過程、監理驗收及運營過程等全生命期質量數據，實現建築質量可溯源，利於上下游企業及企業內部信息共享互通，實現生產、施工的信息化管理。
加快鐵路房屋裝配式建築定額及經濟性研究。目前，房屋裝配式建築缺少相應的鐵路定額，且造價較高，預製裝配式混凝土結構比現澆混凝土結構投資增加20%～35%，這也是制約鐵路房屋裝配式建築應用的主要因素之一。
鐵路房屋裝配式建築定額及造價應綜合考慮工程量規模、構件模數化程度、施工環境、運輸條件、運輸距離等多種因素，計算設計費用、生產運輸費用、吊裝安裝費用等。下一步工作中，可利用BIM技術在工程量統計、生產物資管控等方面的優勢，對預製構件的自建自產與民用市場採購進行深入對比，確定合理的建廠距離和採購模式，實現鐵路裝配式建築的經濟合理。
在BIM技術的基礎上，結合EPC模式，開展設計施工一體化以及產品產業化研究。EPC模式與裝配式建築技術相結合，在項目組織結構、設計優化與資源整合、工期控制、成本控制和專業化管理等方面具有明顯優勢，可以結合目前正在實施的鐵路EPC項目，開展裝配式建築的設計-加工-裝配一體化協同控制研究。同時，針對鐵路小型生產生活房屋開展全裝配整體式建築研究，進而形成產品產業化，實現良好的經濟效益。
由於裝配式建築具有綠色環保、節約工期、管理成本低、施工質量高等優點，以及近年來國家政策的大力支持，裝配式建築在鐵路房屋中有很好的發展前景，而BIM技術為裝配式提供了強大的載體和技術支撐。應著重在房屋標準化與模塊化、裝配式建築與BIM技術的深入融合、設計施工一體化等方面開展深入研究，解決裝配式建築設計與施工中的突出問題，推進鐵路生產生活房屋的建築工業化、產業化，推進智能鐵路的發展。
廣州君和專注bim領域,建築工程設計bim軟件、Bentley軟件白金級代理商，10年專注工程領域bim生命全週期應用解決方案，bim諮詢、bim培訓，軟件二次開發，業務範圍涉及土木、建築、交通、市政管網、水廠、海綿城市、水利電力、石化、以及能源、環保等行業
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