浅析BIM技术在装配式建筑中的应用

许艳

摘 要：近年来，建筑业正在从传统建筑向绿色建筑转变，以达到节能环保的目的[1]。为响应国家号召，越来越多的企业采用预制构件技术，因此预制构件建筑逐渐成为国内的重点，国家和地方有关部门都在不同程度上倡导提高建筑的装配率。所谓预制构件建筑不同于传统建筑，而是预制构件在工厂内加工，包括预制墙、组合楼板、预制楼梯、预制柱、预制梁等。具体来说，预制构件在工厂加工完成后，运至施工现场进行吊装拼接，完成搭接工作。因此，重点研究构件的生产、运输和施工吊装技术。这种建筑形式既能节约人力物力，又具有可持续发展性，符合国家绿色建筑的发展理念，从而达到节能减排的目的。

关键词：BIM技术;装配类型;建筑;应用

1 BIM技术

BIM技术的應用，不仅给传统的建筑施工和图纸识别带来了方便，也给装配式建筑的设计、生产和施工带来了变化。BIM技术主要采用信息化手段，将建筑物的所有信息进行整合，建立从设计、生产、施工到运行维护各个阶段的相关数据模型，及时提供相关信息，对建筑物实体和各种功能特征进行数字化表达。另一方面，BIM技术可以实现不同部门在不同阶段的数据共享，使模型更加直观、协调、完整、一致和关联，从而实现多部门联合作业，节省时间，提高效率。

利用BIM技术进行三维设计可以简化装配设计过程。它不仅具有通用的结构设计成果、预制构件形式和加工详图，还可以将设计成果和相关数据导入预制构件厂的生产系统，转化为生产数据，并利用生产出的构件和设计模型结果安排现场结构装配，实现全方位数字化项目管理。

BIM技术主要是利用相关软件来完成的，常用的软件有Revit、NavisWorks、Microsoft Project lumion3d Max和bim5d。Revit软件作为最常用的三维建模软件之一，不仅可以对建筑物进行三维建模，而且可以在结构和机电方面进行协同工作。主要用于交换数据和与其它BIM软件建立联系。NavisWorks软件的主要功能是检查管道、管道与建筑物之间的碰撞情况，从而减少设计中人为的主观错误。此外，显示的碰撞检查可以与Revit同步，实时修改，并可以改进设计。microsoftproject软件是一种进度管理软件，主要对目标时间和预算时间进行比较，从而制定详细的进度计划，帮助项目经理有效地控制和分析进度和成本，为缩短工期、降低成本提供支持。Lumion软件和3dmax软件主要体现渲染功能，并及时导出高清效果的影响，为施工单位提供直观的效果。Bim5d是基于三维模型从Revit导出的标准中间文件（IFC文件），与Microsoft project progress文件结合形成4D。最后输入预算成本文件，实现bim5d，对项目进行及时控制。为双方提供便利。

2BIM技术在装配式建筑中的应用

2.1在设计阶段中的应用

BIM技术可以应用于实际预制工程的设计阶段。可以从以下几个方面进行：

2.1.1预制构件施工项目，要提前做好各项工程的规划和规划工作，以利于各项工程的开展。无论是在生产、设计还是施工中，都要科学合理地对预制构件进行设计、加工和装配，以促进设计工作和生产工作逐步向标准化、标准化方向发展。在这一过程中，应合理利用BIM技术，以三维数字化为表达手段。同时利用BIM技术制作相应的建筑构件，如暖通空调族库、给排水族库等。

2.1.2在构件设计中，不仅要采用BIM技术，还要结合相应的参数。BIM技术应用的主要目的是拆分组件，如垂直组件、水平组件和无应力组件[3]。在预制构件的设计和生产过程中，应重视墙板梁、柱，同时考虑构件吊装、加工、运输等问题。认真分析构件安装中预留孔、预埋件、洞口的工作。

2.1.3BIM技术也可用于碰撞检测。在实际的碰撞检测工作中，BIM技术可以合理利用不同的专业模型，发现设计中存在的问题，以便及时与设计人员沟通，更好地解决设计中的问题。例如，在机电管道的建模中，应及时检查管道的质量，避免出现误差和泄漏。这样可以在一定程度上避免设计变更，保证设计质量。将BIM技术应用于碰撞检测有两种方法：直接修改碰撞点的参数。这种方法比较直接，针对性强，工作效率高。修改BIM族库中的参数可以修改一类构件族，促进构件族的及时更新和完善。在实际碰撞点检测中，应根据实际情况采取有效的检测方法，以提高检测质量和效率。

2.1.4支持无线读写的芯片可嵌入预制建筑构件的生产过程中。将构件编号、位置、尺寸、钢筋、日期、质量、车间信息写入芯片，然后安装模具、喷涂脱模剂、绑扎钢筋笼、固定预埋件、发放混凝土布、振动台，可进行固化和脱模。在此基础上，质检人员通过手持终端读取芯片参数，确保元器件实体与参数的一致性，从而判断生产质量是否符合要求;确认后，结果将被写入芯片并存储在仓库中。库管员核实信息并记录保存的信息;现场装车前，核对身份证，输入运输信息;到达施工现场后，扫描验证身份证，输入现场检查信息;在安装相关部件的过程中再次检查信息。通过以上流程和方法，将BIM技术引入到嵌入式芯片中，满足了预制构件安装施工全过程的可追溯性，达到了提高施工质量和效率，控制成本的目的。

2.2现场安装施工阶段的应用

BIM技术不仅可以应用于建筑设计阶段，也可以应用于现场安装施工阶段。在实际施工工作中，要注意以下几个问题：

2.2.1基于BIM技术，可以模拟施工过程中的关键工序，选择最佳工艺方案。为了保证浆液的厚度和均匀性，避免垫片本身对浆液流动性的影响，一般工艺要求垫片的厚度应为20.0cm。通过对BIM技术的反复模拟演示，最终确定了沿墙梁端对称布置4个垫片的方案。

2.2.2在BIM技术的应用过程中，现场不同设施以及模型构建工作能够有序进行。在现场平面图的布置中，要与布置要点以及布置技术之间进行有机结合，这样设计工作的展开才能安全有序进行。在施工现场要有着符合施工标准的面积，无论是物流通道，还是行人通道都要做好提前设计，避免堵塞情况产生。施工现场同样需要工作人员能够做出科学合理规划，因此可以使用BIM技术对现场真实施工情况进行模拟。在这一过程中，要加强对BIM技术可视化优势的应用，模拟地下室机电管线情况，然后根据模拟结果确保机电选择的科学性与合理性，确保设备参数符合相关规定。

2.2.3将BIM技术应用在大型设备安装模拟以及拆卸过程模拟中，这样才能对整个施工过程进行提前模拟，尽早发现在施工中存在的问题，针对问题要及时进行分析与讨论，给出预防措施与解措施。通过该种方式，将安装施工中存在的风险问题避免。除此之外，还可以使用BIM技术，对施工进度进行模拟，通过反馈信息对施工进度计划进行合理调节。

结语

BIM技术能够促使施工管理中的科技含量大大提升，实现社会效益和经济效益的最大化，提高设计人员的工作质量和效率，减少设计错误及后期设计变更给工程建设带来的延误和损失。由于各个专业间可进行BIM数据的共享，通过三维模型可直观地监测工程进度，动态调整施工方法和工程目标，可采取模型中数据快速形成材料和设备清单，精准地计算出工程成本，也能够通过这些信息进行管理，从而减少库存和运输成本，最终降低整个工程造价。BIM技术在装配式建筑施工管理中推广应用的意义十分重大。

参考文献

[1]於可佳，刘国峰，张辉.BIM技术在施工进度管理及技术交底中的应用[J].施工技术，2015，7（19）：97-98.

[2]张仲华，孙辉，刘瑛.装配式建筑信息化管理的探索与实践[J].工程管理学报，2018（3）：47-52.

[3]叶浩文，王兵.装配式混凝土建筑一体化建造关键技术研究与展望[J].施工技术，2018（10）：95-96.