BIM技术与预制装配式建筑发展与应用

张宝石 王永全

摘要：随着可持续发展的观念深入，环境污染以及资源浪费严重问题随着时间不断凸显出来，从而使人工费的比例在不断增加，在这种大环境下，节能环保的装配式建筑成为人们日益关注的焦点。然而，由于预制装配式工程建筑的复杂性和多专业之间综合性会使在施工过程中经常出现大量问题，造成资源浪费、工程进展慢、工作效率低下的现象出现，然而然而BIM技术在工程项目施工过程中的引入技术在工程项目施工过程中的引入，可以很好的解决这些问题。

关键词：建筑工业化；预制装配式建筑；绿色建筑；BIM技术

引言

预制装配式建筑是指先在工厂完成对构件的预制，然后运输至现场进行组装而成的建筑。其建造模式與我国传统建造模式—搭、支、绑、浇完全不同，后者所有工作在现场完成，施工繁琐、资源消耗大、劳动力投入大、污染环境等。相比之下，预制装配式建造模式有利于提高生产力、保证工程质量、减少人工、缩短工期、减少资源消耗及环境污染等。我国建筑业的建造模式正逐渐向工业化过渡，是今后一段时期建筑业发展的主要方向。

1、BIM技术思路与装配式建筑的关系

建筑信息模型（BIM技术）是BuildingInformationModeling的中文名称，是以建筑工程项目的各项基本信息为建筑模型的基础，通过相关软件进行建模模型的建立，其模型用于建筑全生命周期管理BLM（BuildingLifecycleManagement），对建筑的规划，设计，施工，运营，以及最终拆除进行指导。BIM技术思路与装配式建筑有很多结合点和相通之处。利用BIM不但可以将传统的2D构件设计用3D的可视化设计代替，从而达到深化设计的目的，还可以凭借BIM构建装配式建筑的产品库和户型库，实现工业化量化生产，形成标准化的装配式结构户型。这样不但可以提高设计工作的效率，降低设计工作的出错率，还可以提高装配式构件工厂的机械化和预制化水平，加快国民经济建设的速度。同时，使用BIM技术能够有效地提升深化设计质量，减少改图带来的繁重工作量，其自带的碰撞校核管理器可以通过碰撞实验查看详细的碰撞信息，包含碰撞总量、碰撞所产生的位置、产生碰撞构件的材质及几何属性等。一旦发现异常，就可以及时调整相关构件的配筋及管线等，以此来避免由于设计错误引起的变更、返工，减少损失。

2、建筑施工过程管理的应用

2.1 BIM技术在制作环节上的应用

在预制装配式建筑的构件制作前，生产合同可以用生产合同可以用BIM技术进行管理。其中，订单的清单信息和生产订单的维护可以通过以通过BIM技术实现良好的管理技术实现良好的管理。施工人员在现有的材料和材料库存的基础上有明确的把握，可使装配准备工作有序进行，并避免在出现后发出的订单，因为材料准备不足导致生产现象不能顺利完成。

2.2 BIM技术在运输环节上的应用

在生产构件的过程中，生产作业有先后顺序，如何将构件送至施工现场，同时对不同类型、预制构件的规格可以准确、准确地完成交付作业，BIM技术可以为这项工作提供有效的方技术可以为这项工作提供有效的方法。BIM技术将联系各部门之间信息和控制整个系统技术将联系各部门之间信息和控制整个系统，从而实现传输网络之间的信息共享，然后利用信息控制方法在施工现场，信息传递的影响直接通过信息传递的影响直接通过BIM平台需求和业务信息的平台需求和业务信息的控制。

2.3 BIM技术在入场环节上的应用

预制装配工程材料堆垛是一个比较重要的环节，它涉及运输路线规划、堆放场地加固、塔吊旋转半径范围等问题，也需要与其他施工部门联系，根据这个要求，建立完整的场地模型通过型通过BIM技术技术，施工计划和实际施工的分析信息，以便预制构件运往施工现场可以直接与运输架一起堆放在塔吊有效范围的施工空地上，模型中确定合理布局，以确保所有材料的运用顺利执行。

2.4 BIM技术在存储环节上的应用

在预制构件开始使用后，采用采用BIM技术对场地和施工状技术对场地和施工状态进行分析，并对构件采购的上限进行控制。这对于狭窄和紧凑的项目尤为重要。根据实际情况，要求对预制、前期准备工作的不同阶段进行快速估计，防止过多的入料和二次处理问题，以便更好存储，也可以实现对其他材料的控制。在在BIM管理系统中输入并存储预制构件的信息，可以实时掌握建筑物内所有设备的运行情况，及时发现并处理损坏或不合格的设备。此外，它还可以有效地应用于物业管理、门禁系统、设施管理等方面，以便确保各施工环节用料能够得到更好的储存。

3、发展制约因素与解决对策

3.1制约因素

①标准不统一。以往的相关标准已不适用于预制构件及部品的设计、生产及施工。尽管一些省份出台预制装配式建筑的规范标准，但不同区域施工中关于构件制作、运输、吊装和拼接等环节的要求各不相同。②研发成本过高，人才匮乏。技术的创新离不开大量科研经费的投入，成本也随着人才培养、技术提升及建筑品质提高而增涨。我国建筑工业化处于初级阶段，大量科研经费的投入让很多企业难以负担。预制装配式建筑的施工需要有专业的制造工厂、运输团队、现场施工小组等，各环节都应具有较高的技术支撑和管理协调能力，这都需要大量专业人才的投入。③构件拼接部位存在问题严重。拼接部位的承载力和刚度可达到要求，但由于不是整体浇筑，拼接部位渗漏问题严重，影响建筑的品质及业主的满意度。

2.2解决对策

①完善统一标准。有关部门应尽快完善预制装配式建筑和BIM技术的统一标准和法律法规，为预制装配式建筑提供技术支撑和法律依据。②出台奖励政策，加强专业技术人才培养。政府应给予企业相应的研发资助，减少企业研发成本投入，激发企业发展预制装配式建筑的热情。同时，鼓励企业创建BIM技术研究中心，推广BIM技术的在预制装配式建筑应用。国内高校应开设建筑工业化课程，为社会输送高层次技术人才。企业也应自行加强人才培养，创建核心技术团队。③墙体拼接部位做好防水处理。应在竖向连接节点处放置海绵板，在外墙板底部设置加气混凝土砌块，设计时外墙板上口应为平口、下口为向外坡口，沿墙长方向带有滴水槽，以便排水。竖向连接节点外侧应注入建筑密封胶、内侧进行灌浆处理。

3.3展望

我国预制装配式建筑的发展虽然有了一些新气象，但还没有形成规模和完整的产业链。需建立BIM信息库，使预制装配式建筑更加标准化，降低失误，提高工作效率。拼接部位存在的问题，仍需投入更多的研究。我相信，通过实施工程建设一体化、加大人才培养、提高技术管理、逐步完善预制装配式建筑的标准与法律法规，保证预制装配式建筑持续平稳的发展。随着国家和建筑企业对预制装配式建筑与BIM技术的大力重视，文中所提到的问题将很快被攻破，市场化运作，使得二者发展前景更加广阔，指引着我国的建筑业朝着标准化、高品质化及绿色低碳的方向前进。

4、结语

综上所述，运行BIM技术对预制装配式建筑施工进行管理，可以保证施工方案的适用性，同时有利于设计方案的实体转化。利用BIM技术与预制装配式建筑的结合，能够有效助推预制装配式建筑的发展。但在现阶段，我国对相关技术的研究还不是很系统、很完善，在日后的工作中，要加大对与预制装配式建筑相关的新技术的研究和推进力度，加强学习先进国家的先进技术和发展理念，并逐步开发适合当前建筑发展需要的相关技术和管理方法。同时，该技术对现有资源进行整合与配置，建立了一种新型管理模式，可及时发现管理工作中存在的问题，并及时对施工方案进行调整，从而提高预制装配式建筑工程的经济效益。

参考文献：

[1]郭志勇，游成林.BIM技术在预制装配式建筑项目场地平面布置中的应用[J].绿色建筑，2017（1）：20-21.

[2]戴文莹.基于BIM技术的装配式建筑研究[J].武汉大学.2017（08）.

[3]赵秋萍.某工程全装配式混凝土剪力墙结构施工技术[J].施工技术.2016（04）.