BIM 技术在装配式建筑中的应用

黄唯

（重庆太极房地产开发有限公司，重庆 401123）

一、BIM 技术的定义和特点

BIM 即Building Information Modeling，我国多将其翻译成建筑信息模型。美国国家BIM 标准对BIM 的定义有三部分内容：①BIM 是一个设施（建设项目）物理和功能特性的数字表达；②BIM 是一个共享的知识资源，是一个分享有关这个设施的信息，为该设施从概念到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据的过程；③在项目的不同阶段，不同利益相关方通过BIM 中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自职责的协同作业。

二、装配式建筑概念及特征

装配式建筑也称工业化建筑、模块化建筑，装配式建筑采用规模化生产的方式生产构件产品，并通过现场组装形成的建筑。在项目开发过程中，装配式建筑可以对项目的质量、成本和进度三大方面进行管控，从而保证项目顺利落地。装配式建筑的优势是多方面的，装配式建筑建造速度快，可比传统建造方式的进度提高约30%；装配式建筑受气候条件的影响较小，且因为机械化程度高，现场施工量的减少，极大地节约了劳动人员的配备并且减少了材料浪费。得益于BIM 技术强大的信息处理和收集能力，装配式建筑由设计到施工每一个环节所需的信息都能够得到保证，从而在项目全生命周期中准确地传递。在此之前，每一个信息的收集与处理都是一件非常繁重而浩大的任务。因此装配式的难题，一般并非都是技术上的，而是资源整合上的。如今资源整合在很大程度上要依赖于信息技术，而BIM 就是这一高度整合的信息技术的最佳解决方案。

三、BIM 在装配式建筑中的应用

（一）BIM 技术在装配式建筑设计阶段的应用

装配式建筑的核心是“集成”，BIM 技术是“集成”的手段，将设计、生产、施工、装修和管理的全过程串联，服务于装配式建筑的整个生命周期。BIM 技术为装配式建筑设计提供了强大的技术支撑，二维设计中经常出现的构件碰撞问题可以通过三维BIM 模型完美的解决，大大减少了项目中“错、漏、碰”的问题，提高了效率。BIM 技术在装配式建筑的设计阶段可以进行标准化设计、性能设计、工程量统计、管线优化、基础验证，深化设计阶段可以进行预制构件库建设、碰撞检测、施工模拟。在装配式建筑的设计中可以采用基于BIM 的模块化设计方法，将传统的施工图设计和施工深化设计合并，优化设计流程，提高设计效率。装配式建筑信息集成的基础是模数化、标准化、模块化。其中模数化是基础，建立标准化单元模块，形成系列的标准化设计模块，组合成标准化功能模块。模数化设计在构件生产过程中利用建筑标准模数体系，以提高生产效率、降低成本，同时方便构件组装，规范相关配套建材、规格品类，实现装配一体化。在这一过程中通过BIM 模块库，将模块像“搭积木”一样组装成建筑模型，为决策提供直观的依据。

（二）BIM 技术在装配式建筑构件生产阶段的应用

装配式建筑是将部分或全部构件在工厂预制完成，然后运输到施工现场，将构件组装而成，由此可见预制构件工艺设计是装配式建筑的核心。BIM 技术在装配式建筑构件生产阶段可以进行预制构件深化设计，基于BIM 技术建立构件生产工艺模型，利用BIM 技术的优势和特点进行预制构件初步设计和深化设计。BIM 技术在装配式建筑构件生产阶段的应用，不仅仅是建立三维模型，更重要的是基于三维信息模型的生产过程协同管理，以及预制构件的检查及修复等，从而大幅保证构件的质量并提高生产效率。

（三）在施工阶段的运用

在装配式建筑施工阶段中运用BIM 技术能够提升工程的施工质量，确保工程的整体效率，提升工程质量，同时可以促进装配式建筑在我国的快速发展。因此，应在具体运用中做好BIM 技术的使用工作，发挥出其在建筑施工管理阶段的作用。

1.做好预制构件管理工作。装配式建筑涉及较多的预制构件种类，在数量方面也是相对较多的。所以，在开展施工过程时，很容易出现预制构件丢失、运用错误等问题。而在施工阶段运用BIM 技术则应从BIM技术、RFID 技术运用入手，及时对预制构件的使用情况进行全面跟踪，实现有效管控目标。当预制构件进入施工现场后，可以在门禁软件系统中增加RPID 阅读器，及时对构件的入场情况等进行记录。当构件运送到现场后，要求工作人员做好构件数量、质量等方面的检查，只有经过全面检验，才能运用BIM 技术要求运输车辆运送到具体位置，从而提升了装配式建筑预制构件的管理质量，不断提高施工工作的整体效率。

2.BIM模拟技术。运用模拟BIM技术对施工流程进行全面的仿真模拟，同时需要根据施工设计内容，在掌握施工工艺与流程等基础上针对工程的具体施工情况进行模拟。从施工建设的角度而言，因其在施工中对机械化水平、施工工艺、质量等方面有着比较严格的要求，所以，在施工中为避免出现材料浪费等问题，需要运用BIM 技术做好施工过程的模拟工作，在掌握具体情况的基础上针对施工方案进行分析，找出不足，设计出有针对性的施工方案。另外，在施工中还要做好材料管理制度完善工作，以优化整合为主，明确工程建设重点，针对安全事故发生率等进行全面分析，不断提升工程的施工质量。

3.在模拟施工装配式建筑工程中，施工环节一直是最为重要的环节之一，如果没有做好施工管理工作，则势必会影响设计图纸优势的展现。所以，在开展施工工作前，需要运用BIM 技术针对施工中潜在的问题开展模拟处理，同时要将设计中的构件、各项参数等输入到数据库中，建立相应的模型，便于施工管理人员判断出施工中潜在的安全隐患，找出与设计存在较大差异的问题等。当发现潜在问题时，应及时改进设计方案，并将模型与具体参数纳入参考信息中，在加强管理与设计人员沟通的基础上做好方案的改进工作。

（四）在运行维护阶段中的运用

在装配式建筑施工中，做好运行与维护工作对提升工程质量有着直接的影响，而在建设中应当明确的是，对建筑工程影响最大的因素之一就是火灾。但BIM 技术能够在其他技术的辅助下及时发现火灾，并针对火灾进行精准定位，从而提高了人员的疏散效率，实现了对火灾的有效处理。在开展装配式建筑维护阶段中，要求维护人员结合数据库中的内容及时查阅构件信息，并在此基础上找出问题，制定有效的解决方案，提升维护效果。当出现质量问题时，应及时对各环节中的信息进行处理，并运用到运维阶段中，明确各方责任，在降低生产能耗的基础上实现长远发展的目标。

结束语：为保证装配式建筑施工阶段各项工作可以顺利开展，不仅需要保证预制构件质量效果和各项工作连贯实施效果，扩展BIM 技术在装配式建筑施工阶段中的应用范围，借助BIM 技术将装配式建筑施工阶段各项工作现实情况和装配式建筑空间模型表现出来，为推进装配式建筑施工顺利开展提供有力支持。此外，还应针对BIM 技术在装配式建筑施工阶段中的应用展开研究，以满足现代化建筑行业对装配式建筑施工提出的要求。