BIM 技术在装配式建筑中的运用意义分析

汤辉

（北京交通职业技术学院，北京102200）

1 BIM 技术

BIM 技术是指基于工程学、建筑学、设计学的新型建筑工具。通过采集建筑工程相关信息，在统一平台上集成建筑数据，从而构建建筑的3D 模型，有助于建筑工程设计、施工、管理等工作质量的提升[1]。此外，BIM 技术除了能够构建建筑3D模型，还能够增加“时间维度”，变为四维模型，模仿建筑建设、运营情况，可以更加直观地看懂设计意图，降低人为因素对装配式建筑工程的影响。

2 装配式建筑

装配式建筑是指通过多种预制构件组成的工程建筑。与传统土木工程建设不同，装配式建筑主要是装配而成，具体可以划分为混凝土结构、钢结构和复合结构等。

3 BIM 技术在装配式建筑中的运用意义

3.1 提高装配式建筑的设计质量

装配式建筑施工质量水平取决于工程设计以及构件设计，二者相辅相成、相互影响。对于装配式构件来说，要特别注重配件预留、预埋等，保证每个构件之间的契合度，这样才能够提高装配质量和效率。在BIM 技术的支撑下，可以借助工程设计3D 模型，将工程设计方案参数输入BIM 平台当中，根据模型以及大数据信息，对工程设计方案做出调整。此外，BIM技术在多年发展中也逐渐朝向智能化方向发展，借助云计算进一步发挥BIM 技术的价值，借助强大的云计算，可以保证模型设计精度、符合实际要求，对于不符合标准的设计，云计算系统会自动提供参考值，更好地做出更改。

3.2 提高构件设计水平

BIM 技术不仅可以用作建筑整体结构设计，也可以辅助构件设计，借助BIM 技术对数据开发、共享、存储等功能，完成构件设计。结合装配式建筑结构设计方案，将装配构件信息输入到BIM 平台中，云计算可以自动计算出符合工程标准的构件样式、尺寸，实现构件建模，包括墙体结构、梁柱、门窗等[2]。平台会自动给予多种设计方案，设计人员可以对这些可行性方案进行对比，从而找出更加符合业主要求的方案，完成构件设计工作。BIM 的预制构件数据库中，可以将构件数据合理化、标准化，让模型建设更加简洁，实现简约化设计，以最少的材料投入实现最终设计目标。

3.3 提高设计精度

应用BIM 技术可以对装配内容进行精度分析和结构重组，这样有助于保证设计方案的合理性。在设计精度方面，借助强大的数据库和云计算能力，可以对构件尺寸、钢筋间距、钢筋直径快速做出最优定位，设计人员根据给出的参考数据信息建模，从而观测模型构件契合度是否达标，是否能够满足工程实际建设要求。同时，BIM 平台的自动检测功能，可以判定设计方案中是否存在装配冲突问题，从而保证设计精度[3]。

4 BIM 技术在装配式建筑中的应用

4.1 设计规划方面

BIM 最基础的功能就是模型设计，保证建筑模型设计的合理性、有效性，对建筑工程的建设效益进行全面分析，做好工程规划调整工作，剔除不合理的设计因素，将重复设计合并，这样除了可以保障成本，还可以减少工程冲突问题。

4.1.1 选址分析

选址分析可以有效评估工程潜在风险、意外因素，利用BIM 技术的时间维度，模拟建筑选址信息，判定选址是否满足工程设计方案，避免过多的意外因素影响工程进度、质量，结合地理信息系统，还可以对交通状况、地质条件进行分析，便于后续施工材料运输和设备使用，提前创设良好的施工条件，保证施工效益，发挥BIM 技术在前期准备工作中的价值。

4.1.2 模型建设

由于建筑工程需要有多方参与，因此，在图纸绘制当中，设计方要与建设方、承包方积极沟通，掌握业主的使用要求，如外观要求、功能要求等。之后展开建筑工程设计研讨会，借助BIM的云计算、大数据提出多个建设方案，使用BIM 技术对各个装配方案进行模拟，选择工程量少、施工进度快、质量高的设计方案。将确定的设计方案进行参数调整，完成设计、绘制图纸。

4.1.3 工程量统计

工程量直接决定了工程建设成本和生产周期，确保项目工程可以在合同标准下完工。在BIM 平台中输入材料信息、价格信息、构件信息，即可得到项目或子项目建设成本，只要材料价格精准，即可保证项目整体精度。在工程量计量中，BIM 的细化控制力非常强，可以将模型中每个参数都放入计量范围内，得出总项目、子项目的工程量，为后期造价管理奠定基础。

4.1.4 构件设计

构件设计环节非常重要，很多装配式建筑之所以成本高、质量差，主要是由于构件设计精度较低、构件信息不完善。借助BIM 平台，分析各种规格构件的参数，提出各种构件选用、生产、使用标准[4]。

4.2 工程管理方面

4.2.1 造价管理

借助BIM 平台计算工程的工程量，从而对每个子项目施工成本提出标准，加强施工成本管控。将BIM 软件计算出的工程量以及成本估算值进行共享，方便造价管理人员掌握成本信息。在造价管理方面，BIM 的成本数据局可以为管理人员提供相关信息，也可以借助大数据寻找工程类似信息，与本工程造价信息进行对比，估算项目发生成本的上下限，避免受到人为因素影响出现较大的成本误差。

4.2.2 质量管理

BIM 软件可以自动生成装配式建筑的建设流程（模拟施工方案），督促施工单位按照仿真模拟流程开展工作。还可以借助智能技术，如专家系统、模糊网络，对现行工程装配情况进行评估，提出后续施工方案，施工小组参考模型施工流程开展工作，最大程度上降低施工失误率[5]。

4.2.3 进度管理

施工进度与工程造价有着直接联系，在BIM 模型中加入时间维度，构建四维模型，可以仿真施工方案的建设流程，并计算出每个施工环节所需的时间。通过BIM 软件自动计算，如建材量、项目定额套用、构件使用量、施工成本，根据计算结构确定材料和构件采购量，为工程后续建设做出充足准备，更好地满足施工进度管理要求。

5 结语

综上所述，装配式建筑结构设计中应用BIM 技术，可以有效提高装配式建筑以及预制构件设计质量、效率、精度，提高各项施工方案在实际应用中的可行性，实现装配式建筑的深化设计。同时，BIM 软件不仅可以用于装配式建筑设计方面，还可以辅助装配式建筑项目管理，对质量管理、进度管理、成本管理提供信息支持，从而保证装配式建筑顺利实施。