BIM技术在装配式建筑工程施工中的应用

卢静雅

摘  要：集中预制的PC构件在我国的装配式建筑中大量存在着，这种施工方式的速度快、作业量少并且施工机械化程度高，能够较好地满足我国现行标准下绿色施工的具体要求。在对装配式建筑不断深入研究的过程中，我们发现在装配式建筑中应用BIM技术也是一项重要课题，BIM技术具有优异的模拟性、协调性、可视性以及可出图性，其几乎可以做到完全覆盖建筑中的各类几何和非几何信息，涉及到建筑的材料、重量、尺寸和造价等多个方面的内容，应用BIM技术也能够更好地解决装配式建筑施工中本就存在着的各类问题，同时也优化了施工中的每一道工序和每一个环节，提升了设计效率，保证了施工质量。文章从装配式建筑施工前期、施工阶段以及施工后期三个方面来探讨BIM技术的应用情况，并充分地认识到装配式建筑工程施工中应用BIM技术的重要性和必要性。

关键词：装配式建筑;BIM技术;应用研究

中图分类号：TU17         文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）35-0152-02

Abstract： Centralized prefabricated PC components exist in a large number of prefabricated buildings in China， which has the advantages of fast construction speed， less work and a high degree of mechanization， which can better meet the specific requirements of green construction under the current standards of China. In the process of in-depth study of prefabricated buildings， we find that the application of BIM technology in prefabricated buildings is also an important topic. BIM technology has excellent simulation， coordination， visibility and drawability， which can almost completely cover all kinds of geometric and non-geometric information in the building， involving materials， weight， size， cost and other aspects of the building. The application of BIM technology can also better solve all kinds of problems that already exist in the prefabricated building construction， and at the same time optimize every working procedure and every link in the construction， improve the design efficiency and ensure the construction quality. This paper discusses the application of BIM technology from three aspects： the early stage of construction， the stage of construction and the later stage of construction， and fully realizes the importance and necessity of applying BIM technology in the construction of prefabricated buildings.

Keywords： prefabricated architecture; BIM technology; application research

1 装配式建筑施工前期BIM技术的具体应用

1.1 构建装配式标准化族库

在装配式建筑工程项目中应用BIM技术能够更好地发挥出两者的优势，借助于BIM技术施工单位能够建立一个装配式标准化族库，这样就能够建立更加完善的装配式建筑结构模型了，建模的时间被大大缩短了。另外，BIM技术中的碰撞校核管理器也能够及时检查相关的碰撞信息，有效解决预制PC构件出现碰撞的问题。在装配式建筑构件的生产阶段也能够科学应用BIM技术，传统的生产预制构件的过程是存在着一定的弊端的，生产人员经常会无法准确读取二维图纸，那么就会影响构件的数据，既浪费了材料，同时也影响的施工进度的有序进行。而如果使用BIM技術，施工单位就能够将材料、尺寸以及钢筋水泥的相关参数等模型数据信息以直观的形式提供给生产厂家，借助于二维码技术能够将设计参数直接转换成加工参数，生产系统中直接输入设计信息，生产构件的准确率大大提升，同时也大大提升了预制PC构件的机械化水平。

1.2 检验预制构件的预拼装情况

在检验预制PC构件的预拼装情况时也可以借助于BIM技术，在实际的工作中是这样操作的，通过3D打印技术和BIM模型能够将需要生产的构件打印出来，之后对它们进行预拼装，在此过程中如果出现了相应问题，那么就可以及时进行调整，如改进构件的形状、尺寸和接口形式等，之后再次打印已经改进过后的构件，再次进行预瓶装直到预拼装的过程准确无误后，才能够批量的生产PC构件。在装配式建筑的施工前期应用BIM技术，不但能够通过模拟生产和模拟拼装及时发现大批量生产过程中可能会出现的问题，避免出现构件报废的问题，同时也能够有效验证预制装配式建筑的设计方案的科学性和合理性。

1.3 合理管控装配式建筑的造价

应用BIM技术后能够将大量的建筑信息涵盖进来，并能够更加精准的动态化管理相关资源。BIM软件主要是通过计算机信息技术将模型中的所有数据信息快速并且准确地统计出来，科学计算出装配式建筑的节点和工程量，有效避免以往因为人工计算数据而导致的计算误差的出现。在我们对相关资料进行研究的过程中，我们发现如果在估算造价的工作中应用BIM技术，与传统的估算方式相比，其不但能够大大节省估算的耗时，同时也大大提升了估算工作的精准性，预算外更改的情况大大减少。在碰撞检查工作中也能够应用BIM技术，不同单位以及不同专业之间在BIM系统中能够很好地避免发生冲突，彼此的可交流性大大提升。

2 装配式建筑施工阶段BIM技术的具体应用

2.1 模拟装配式建筑的施工过程

在装配式建筑的施工阶段应用BIM技术能够很好地将施工全过程模拟出来，逐一演示施工中可能出现的各类问题，提前制定好解决这些问题的有效对策，及时的改进并完善现有的施工方案，最大限度地降低施工中出现事故的概率，同时也很好地控制了资源的消耗情况。比如，装配式建筑施工中需要吊装PC构件，应用BIM技术后就能够管理整个吊装过程，将PC构件的各类属性和参数全部写入到施工计划中并进行模拟施工。而在确定了施工方案后，工作人员就可以借助计算机设备来实时管理整个施工进程，实际吊装PC构件时，应在充分考虑到吊装操作规范以及施工具体线路的基础上，来衔接配合好施工中的各个环节，从而保证实际的吊装质量。另外，借助于BIM技术还能够根据时间阶段很好衔接各个阶段的施工模拟动画，将施工过程直观表现出来。有些现场的连接节点构造较为复杂，并且对施工有很高的要求，那么为保证施工的精准性，也应利用BIM技术将各个节点连接起来并进行可视化的展示。

2.2 检测装配式建筑的碰撞情况

在项目的设计过程中可以应用BIM技术来及时监测项目整体的碰撞情况，举例来说，应用BIM技术借助于其自带的软件来检测设计图纸范围之内的建筑管线布置、结构布置以及在纵向和横向上的碰撞情况，及时发现构件之间的冲突问题，及时改进设计图纸，在还未施工时就发现了这些问题，各个专业能够更好地为设计工作服务，同时也节约了成本，与传统的对设计方案的检测验证工作相比，应用BIM技术大大提高了整体的工作效率，当然在检测碰撞情况工作中应用BIM技术还缺乏大量的实践，在管理和使用的过程中也可能存在一些问题，需要我们在后续的工作逐步完善。

2.3 管理装配式建筑的施工材料

在装配式建筑工程的材料管控工作中应用BIM技术也能够取得更好的效果，预制装配式建筑的PC构件时，在作业现场肯定要堆放大量的构件和原材料，同时还必须配备相应的人员分类和存放这些构件和材料，那么这些人为的操作过程就也很容易出现失误。应用BIM技术后，将施工现场的各项数据参数模拟出来，在充分掌握了施工现场自身特点和实际情况的基础上，逐一统计各个环节所需要的PC构件，这样生产厂家就可以分批预制了，作业现场材料大量堆积或是材料短缺的问题就有效解决了。另外，应用BIM技术还能够更准确收集PC构件的相关信息，项目的验收单位能够快速的查詢这些信息，大大提升了验收工作的实际效率。项目施工作业完成后，施工单位也能够及时统计出施工阶段所产生的构件和材料的消耗量，有效对比材料的实际用量和计划用量的差异，从而方便后续材料管控工作的有序进行。

3 装配式建筑施工后期BIM技术的具体应用

3.1 管理装配式建筑的信息

应用BIM技术后，其所具备的运行维护管理数据平台中实际上已经将装配式建筑工程项目中从最初阶段到最后施工竣工阶段所产生的全部信息均录入进来了，同时软件系统还会对这部分数据和信息进行分析和处理，之后将它们关联到与之相匹配的建筑项目建设过程中产生的各类组件上。而在项目施工完成后的运营和维护阶段，通过BIM技术也能够将各类数据和信息存储到计算机系统中，当出现问题或是有需要时，相关人员只需要在计算机中进行自动化查找就可以了，这样信息就不会丢失了，同时也有效避免了以往需要手动搜索数据信息的问题。

3.2 检修装配式建筑的设备故障

在装配式建筑的后期运行阶段，借助于BIM技术能够快速将CAD二维土质转换成BIM的三维模型，其可视化的效果非常好。而相关单位在维护装配式建筑时，通常都是不可能用肉眼来观测建筑结构内部的水、电、气等隐蔽工程的运转情况的，通过三维立体的BIM模型则能够直观地观察到每一个隐蔽构件的实际位置，这样一旦设备在运行状态下出现了故障，维护人员便能够迅速找出出现故障设备的具体位置并进行快速维修，大大降低了维修的成本和时间。

3.3 制定装配式建筑的应急方案

在装配式建筑的施工后期阶段应用BIM技术还能够准确识别出建筑运行和维护过程中可能存在的安全隐患，由于BIM技术自身具有非常优异的模拟仿真功能，通过对系统相应功能的真实模拟，发现模拟过程中的安全隐患并提出有针对性的应急方案。举例来说，装配式建筑运行时借助BIM技术可开展火灾疏散模拟，并制定用户紧急疏散的线路和计划，这样当灾害真的来临时，由于已经制定了有效的应急方案，从而将损失降到最低。

4 结束语

通过以上的论述，我们对装配式建筑施工前期、施工阶段以及施工后期三个方面BIM技术的应用情况进行了详细的分析和探讨。在装配式建筑项目的施工过程中应用BIM技术已经成为了一种发展的必然趋势，BIM技术能够将装配式建筑的整体和局部模型直观呈现出来，清晰展现出装配式建筑的各个节点，施工单位能够有效处理好PC构件的协调问题，减少了安全隐患，同时大大提升了施工的整体效率，为真正实现我国装配式建筑的良性发展，后续的工作中应重点解决衔接不通畅、信息运用能力较低以及信息交互不便等问题。

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