BIM技术在装配式建筑中的应用研究

文/李国英 山东东昊工程监理有限公司 山东东营 257000

在以前传统的建筑行业中，因为其相对低的资源运用率，相对高的浪费率，导致污染严重的问题突出。对比之下，在施工的时候，采用装配式所形成的污染相对少，环境污染要差很多，而其较快的施工速度，较高的资源运用效率等优势获得了人们的重视。在建筑中应用BIM技术，现在已经越来越成熟了，BIM技术在装配式建筑中想要更好的发挥价值，就要充分的掌握好这种技术，并有效的运用，让其功能得到合理的发挥。

1、基本含义

1.1 BIM技术

以三维数字技术为基础的BIM技术，集成了建筑项目工程全生命周期各类有关信息的项目数据模拟，它具备可视化、协调性、模拟性、优化性与可出图性五大特征。BIM技术中有关3D信息模型建设优化工程效果在实际工程中有非常重要的作用，BIM技术的3D 协同设计过程如图 1所示，完成协同设计内容对高效、优质地进行装配施工至关重要。在装配式建筑中应用BIM技术，三维立体模型就是二维平面施工图转化而成的，三维立体模型就可以有更加清楚的施工细节，更直观的过程，能使施工过程发生的偏差相对减少。

图1 基于BIM技术的3D协同设计过程

1.2 装配式建筑概述

在项目现场装配成型的预制部件就是装配式建筑的重点，很多的预制部件都是在构件生产厂家完成的，详细类型包含了外墙板、内墙板、叠合楼板、楼梯、阳台等等。对比以前的建筑施工模式，装配式建筑施工成本比较低，建筑施工机械化水平提高了，劳动强度降低了，施工时间减少了，绿色环保和节能的理念就可以充分的展现出来，所以在现阶段的建筑施工作业中也获得了大量的运用。通过运用装配式建筑还可以进一步地提高生产效率，改善传统效率低、能耗高的项目模式，为施工企业带来优厚的经济效益和良好的社会效益，对中国建筑行业的健康发展也有特别关键的推动作用。

2、BIM在装配式建筑中应用的特点

因为BIM是一个完整的信息模型，能够贯穿在项目工程的筹划、设计、施工、运营、维护的整个过程，工程项目内的每一项数据与信息通过现代数字化信息技术实施分析与构建，这样建设团队就能够得到最合理的建筑模型，并通过三维模型事实展现出来。这种集每一项功能于一身的信息模型技术，使装配式建筑技术能够大大的提高有效性。在实施装配式建筑的时候，BIM技术科学有效的应用，能够在一个共同的信息共享系统中汇总串联建设单位、设计单位、施工单位、监管单位，让各项控制工作更为有效。首先，对建设团队装配施工的控制有利，其次对监管部门熟悉与掌握装配式建设团队的质量控制有利。在当前时代背景下，BIM技术已经不单单是一个软件系统，更是一种管理技术与方法，它很好的帮助建设项目团队实现现代化管理目标和实施合理的现代化的系统管理。

3、运用实例

3.1 工程简介

某建筑项目为钢筋混凝土框架结构，全预制的装配式施工形式。本项目分为地上13层和地下1层，10380 平方米的建筑面积，46米的建筑高度，是全预制高层建筑。本工程中包含预制混凝土框架柱，预制混凝土梁，预制混凝土墙板等的装配式预制构件。下面依据本工程的详细要求实施探讨了BIM技术在装配式建筑中的应用。

3.2 工程实施难点

首先，设计程序。实施归纳深化，预制构件彼此之间的碰撞检验需要精细到钢筋层级，在短期内通过员工的经验，二维图纸是非常难完成辨别工作的。其次，制造构件程序。一万多张构件图纸需要生产商吃透，根本无法完成计划、制造、供应工作。最后，施工程序对构件实施精准快速的定位，没有新技术扶持很难完成高品质的安装。根据工程的特点，项目把BIM模拟研究中心建成，工程管理采用信息化运用技术。

3.3 BIM技术在装配式建筑设计阶段中的应用

第一，规划选址和场地分析中运用BIM技术实施分析，分析场地是一个项目的关键组成部分，决定着工程定位的正确性和合理性。运用BIM技术有效的结合GIS，实施分析拟建建筑物的场地条件、空间信息，完成数据的建模，然后保证规划选址和场地分析的合理性；第二，图纸可运用BIM技术进行绘制。相较传统的图纸，所有图元都具备工程含义是BIM技术最大的优点，比如材料的属性或者构件的空间尺寸，模型直接的关联都能够加大。然后运用BIM技术建设模型，在这基础上施工模拟，把问题及时找出来，拟定出改进方法。此外，因为BIM技术具备可视化的特征，这样各参建方就能够方便地沟通设计方案。第三，设计冲突能够应用BIM技术完成检查，在装配式建筑中应用BIM技术，假如设计中出现管线冲突，那么BIM模型肯定会显示出来，然后实施修改。

3.4 BIM 技术在预制构件生产加工中的应用

在预制构件进行深化设计后，在BIM同一平台上不一样的专业实施最后的确认，确认准确后，在BIM软件中图纸能够自动完成深化，并且在车间的生产体系中以数据的方式进行传输，这样就使人为操作导致的失误减少、改善生产效率。生产出来的每一件构件都能够实施编码，而且和之前BIM平台中提前设定的编码相统一。同时信息也能上传到整个BIM系统的云端，完成“互联网 + ”。每件构件的信息都包括操作人员、检验人员名称、绑扎钢筋、孔洞预留、完成验收线管、生产日期、项目名称、构件部位编号等，保证了全部构件从加工到安装的完整信息的高度正确性。

3.5 BIM 技术在施工阶段应用

在整个装配式建筑的施工阶段中，因为施工阶段的不同，不同部位的预制结构件所要应用时间也不一样，而且装配的复杂程度也不一样，所以在装配施工的时候可能会导致构件丢失，装配施工人员因疏忽可能有用错构件或没有用构件等问题出现。为了减少这种情况的出现就一定要严格的管控预制结构件进场阶段和整个装配施工现场。对预制结构件实施现场管理工作是一项复杂而系统的项目管理工作。有效的结合BIM技术和计算机技术，依据实际运用计算机实施模拟现场，通过精确的施工数据可以把施工细节精确地通过BIM技术能够完整的模拟出来，在建筑施工阶段中应用这种BIM技术可以合理的帮助场地的部署与建设管理，而且在场地部署中能够合理的防止出现二次搬运，使施工效率大大的提高。把BIM技术和RFID技术两者的有机地互相融合，就能够随时随地严格的控制好预制结构件进场和使用。预制结构件运到施工现场的时候，通过设置在门禁系统中的RFID 阅读器，在接收到运输车辆到达现场的信号时，检验人员则要在第一时间实施进场前的严格检验，把问题构件筛选出来，避免其流入到施工现场，在这期间RFID阅读器可以检验过程的每一项信息，然后随时随地的记录下来。预制构件进场后，通过BIM技术的整个过程控制进行高效的装配施工。

3.6 BIM 技术在运营维护过程中的应用

首先，实施物业管理的时候，BIM软件能够提供所建建筑物各项技术参数，另外再结合有关设备，物业管理人员就可以依据这些参数判断建筑物的运行状况，然后拟定规范的管理决策。其次，在扩建或者是拆除装配式建筑物的时候，建筑物的每一项指标能够通过BIM技术来进行分析检验，防止了误操作对建筑结构的损伤。另外，BIM技术应用在这过程中，对回收运用资源也有利，通过这技术可以认识到哪些构件能够再运用，使能源的损耗可以大大的降低。

结语：

在装配式建筑中应用BIM技术有很高的应用价值，对改善装配式建筑的施工效率与施工质量有非常重要的作用。装配式建筑是基于中国可持续发展理念下产生的一种建筑业发展趋势，而在这装配式建筑当中应用BIM技术，不但对收集、处理建筑信息有利，而且对工程建设管理的质量和成本控制尤为有益。然而想要BIM技术能够更加科学的运用在装配式建筑中，让工作效率提高，完成发展和进步的平衡，那么就一定要进一步的应用和完善，推动建筑行业的可持续发展，我们要不断的努力研究与探讨，在日后建筑行业中让BIM技术发挥更高的价值。