建筑信息建模技术在轻型装配式建造过程中的应用研究

吴冬梅

摘要：建筑信息建模技术即BIM技術，其主要是通过数字信息仿真的方式来建立建筑模型，以此来还原其真实的信息，供相关部门参考。其具备信息完备性、关联性、一致性、可视化性、协调性、模拟性、优化性，以及可出图性等特点，被广泛地应用在复杂型建筑、水电工程施工总布置、古典建筑中。近几年，随着BIM技术的不断完善，其也被广泛地应用在轻型装配式的建造中，并且取得了显著应用效果。因此，本文基于此，来对建筑信息建模技术在轻型装配式建造过程中的应用进行研究，以此来为建筑信息建模技术的应用，以及相关部门提供参考。

关键词：建筑信息建模技术   轻型装配建造   过程模型   数据导出

中图分类号：TU366.2

Research on the Application of Building Information Modeling Technology in the Process of Lightweight Prefabricated Construction

WU Dongmei

（Jiangsu Rugao Secondary Specialized School， Rugao， Jiangsu Province， 226500 China）

Abstract： Building information modeling technology， also known as BIM technology， mainly establishes building models through digital information simulation to restore their real information for the reference of relevant departments with the characteristics of the completeness， relevance， consistency， visualization， coordination， simulation， optimization and printability of information， and it is widely used in complex buildings， the general layout of hydropower engineering construction and classical buildings. In recent years， with the continuous improvement of BIM technology， it has also been widely used in the construction of lightweight prefabricated projects and has achieved significant application results. Therefore， based on this， this article studies the application of building information modeling technology in the process of lightweight prefabricated construction， in order to provide reference for the application of building information modeling technology and relevant departments.

Key Words： Building information modeling technology; Light prefabricated construction; Process model; Data Export

随着BIM技术的不断成熟，其得到了国内外建设领域的密切关注以及广泛应用。很多轻型装配式项目在建造过程中，都会利用BIM技术的特点，建立相应的模型，通过模型来模拟建筑的构造、面积、体积，以及一些数量值等，然后再利用信息技术将这些数据进行统计、分析以及导出，以此来为相关部门提供真实的数据信息。近几年，我国兴起了工业化建造的热潮，在装配式建造方面也从重型预制化的建造模式向轻型装配建造模式发展，因为对于工业化建造来说，轻型装配式建造更容易实现全过程的工厂化生产，并且得到的建造数据也更为准确。因此，本文就以某轻型装配式项目为例，来对BIM技术的应用进行分析[1-2]。

1 BIM技术的基本概述

BIM技术主要是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，通过建立建筑模型的方式，再利用数字信息来对建筑物进行仿真模拟，以此来将建筑物的真实信息进行还原。其具备信息完备性、信息一致性、信息关联性、可视化、协调性、模拟性、优化性以及可出图性八大特点，目前被广泛地应用在复杂型建筑物中、轻型装配式建造中、古典建筑中，并且取得了显著的效果。BIM可以说是建筑项目物理特性和功能特性的数字表达、是一个共享的知识资源，其将项目的所有信息进行共享，并且为该项目从建设到拆除的全生命周期提供可靠的数据来进行决策参考。本文就以某轻型装配式项目为例，来对BIM技术在其建造中的应用进行研究[3-4]。

2 轻型装配式建造模式的基本概述

轻型装配式建造模式主要是通过标准化的设计、工厂化的生产来进行装配化的施工，以此来将传统建造方式中大量的现场作业向工厂进行转移，是一种可实现的建筑产品节能、环保、全生命周期价值最大化的可持续发展的新型建筑生产方式。如轻型的房屋建造，在建造过程中可以通过BIM技术，建立Revit模型，再设置模块信息，进行程序的导入，待信息集成后就可以得到建筑各个阶段的装配信息。

3 BIM技术在轻型装配式建造中应用的意义

在轻型装配式建造中应用BIM技术不仅可以提高建造设计效率，还促进了预制结构部件设计的标准化，还有助于建造模型的可视化发展，以及提高建造行业的整体水平，本文通过归纳总结如下。

3.1 提高建造设计的效率

在轻型装配式项目建造之前就需要对其进行初步的设计，在设计过程中，需要工作人员去搜集相关信息，并对信息进行分析，还需要设计相关参数以及施工规范等，然后才可以进行项目的建造。由此可以看出，建造设计不仅耗时耗力，而且其质量会影响着项目的建造质量。而BIM技术的应用就可以有效的解决这些问题，其可以通过应用相应的软件，将搜集到的信息进行导入，其就生成设计参数、施工规范，以及仪表标准等，有效地提高了设计效率。

3.2 促进预制结构部件设计的标准化

在轻型装配式项目建造中，应用BIM技术可以促进预制结构部件设计的标准化。在建造过程中其会应用到很多预制结构的部件，通过BIM技术的应用，工作人员就可以快速的收集设计相关信息，并应用该技术对信息进行整合、归类、存储以及共享，生成预制部件的数据库等。这样工作人员在建造过程中就可以从数据库搜索相关数据，以便对预制结构部门进行更加标准化的设计[5-6]。

3.3 有助于建造模型的可视化发展

在轻型装配式项目建造过程中很多施工人员的专业性都有待提高，影响着工程的实施和开展。而BIM技术的应用，是通过构建可视化模型的方式，将整个项目进行模拟和还原，这样通过模型的方式，即使专业性不是很高的施工人员都可以清晰地了解整个项目的建造设计，以便促进整个工程的建造。

3.4 提高建造行业水平看到

在轻型装配式项目建造过程中应用BIM技术可以提高整个建造行业的水平。BIM技术具有较强的模拟性，通过模拟真实情况，将轻型装配式项目以模型的方式进行可视化，不仅有利于该工程的规划、预测，还有利于物资、设备等提前安排，以此来促使整个工程的有序开展。轻型装配式项目跟传统的建造项目相比，其更加体现了工业化，而BIM技术的应用，借助信息化的优势，结合工业化可以让整个轻型装配式项目的建造水平得到进一步的提升。

4 BIM技术在轻型装配式建造中的应用

4.1 预制构件

在轻型装配式建造中应用BIM技术协同设计软件可以将数据进行全方位的整合，并通过信息技术来对数据进行处理和传递，以此来完成轻型装配式建造的图纸设计、工序安排以及生产加工等。并且，会以二维码的形式将构件生产过程中的进度、工序等信息进行录入，以此来让这些数据信息进行同步，既避免了信息传递的延迟，又提高了构件生产效率。

4.2 三维布置

在轻型装配式建造中应用BIM技术可以对其进行三维布置，即将建造现场的实际情况，如地形、地貌等通过设置坐标点的方式来进行三维场地布置。并且通过AR-VR设备将场地进行全景展放，以此来提高建造的直观性，而且還有助于施工人员掌握施工现场的实际情况，如果发现有一些安全隐患，还可以及时地进行排查，这样在施工前就可以将施工所需要的材料、路线、设备等进行装配，既降低了构建装配的冲突率，还提高了建造工程进度的控制水平。

4.3 模拟施工及管控

在轻型装配式建造过程中应用BIM技术可以模拟施工及管控。BIM技术以信息数据为载体，通过建立模型的方式将建造的数据信息进行模拟，以此来为建造工程中对进度、成本造价，以及安全管控等提供数据支撑。在BIM技术应用中可以对预算与实际成本支出、逾期进度规划与实际进度等进行全面深入的分析和对比，以此来找出其中的偏差，以及影响偏差的原因，并形成分析报告，以报告的形式呈现给相关人员参考。同时，BIM技术的应用，有利于轻型装配式建造项目对现场质量以及安全的管控，实时地掌握资金信息变动、变更以及材料的去向等，以便管理人员更好地掌握施工全过程，并对其进行控制[7-8]。

4.3 BIM技术的具体应用分析

本文以某轻型装配式建筑为例，来对BIM技术的应用进行分析。

4.3.1 某轻型装配式建筑项目的基本概述

某轻型装配式建筑项目为轻型的房屋建筑，改为由“东、南、西、北”4个空间模块构成，其中东西两个空间模采用了平屋顶，南北采用了坡屋顶，两个屋顶之间由螺栓连接成一个空间立体的框架。该房屋的设计要求就是使用年龄为50年，可以重复拆装30次以上且无损坏、无材料增减、用电自给、生活污水达到国家一级A的排放要求。

4.3.2 BIM技术的应用

在该项目的建造过程中，应用BIMI技术将其深入到整个的建造过程中，包括设计、生产和建筑等，不仅实现了协同管理，还有利于不同阶段预制构件的集成管理，实现轻型装配式建筑项目建造的目的。

（1）基于规则建立Revit模型。

在建立Revit模型时要基于工业化建筑模块WBS层级体系，通过产品信息的属性、参数等来将房屋的各个部位进行逻辑串联，通过信息技术来将模型打造成一个住宅产品[9][10]。产品包括结构体、围护体、装修体、功能体等，将其按照三级工厂化装配模式来进行逐级的装配，产品属性信息包括产品的重量、尺寸、场地、资源、进度等，可以应用Ｒevit Architecture软件来进行建模。该软件采用的是族嵌族的模式，更有利于模型的建立。其中一级工厂化都是一些不可再分的部件，而三级工厂化都是由一系列产品数据信息以装配顺序整合而成的一种模型。

以太阳能板为例，在建立模型时，首先要设定参数类型，这是一级工厂化阶段。参数类型包括重量、起始时间、结束时间、现场、材料、工序、尺寸、名称、价格、ID编码，其中工序是一级工厂化阶段的装配工序，装配对象为太阳能模块，工序包括安装和拆解，ID编码由“大写字母+数字”构成，目的在于方便识别和管理。待参数设定完后，进入二级工厂化阶段，该阶段的装配对象包括屋顶面板模块、屋顶结构模块，主要的工序则为对装配对象的整合、拆解以及拼装。然后在将一级工厂化和二级工厂化数据信息进行集成，形成三级工厂化数据信息，将其列为最后总装现场的基础数据，并建立模型，目的在于对项目的进度、投资、质量以及成本预算等进行模拟和控制。

（2）系统模块的设置。

可以将该项目设置为3个模块，即参数处理模块、族实例设置模块，以及自动化数据导出及统计模块。其中参数处理模块主要是对Revit的工业化BIM模型进行参数的自定义设置，并且进行共享。族实例设置模块，就是将相应的族实例导入工业化信息平台，并设置共享的参数。自动化数据导出及统计模块主要就是对构件构成的文件、散件构成的文件等以实例的形式进行导出，导出后的数据直接投入工业化信息平台中进行展示[11][12]。

（3）导出数据结果并进行统计分析。

应用Ｒevit Architecture软件设置完模型后，最终实现的目的就是将轻型装配式的建筑信息以模型的形式进行自动化的输出[13]。然后应用Ｒevit Architecture软件中的the External Tools和Add-in Manager（ Manual Mode） 功能生成数据统计结果。将导出后的结果进行集成，每一个阶段所需要的组件，以及组装的顺序都可以以三维可视化的方式呈现，这样施工方、监理方，以及非工程行业出身的业主等都可以对项目建造的各种情况了如指掌。BIM技术的应用，通过模拟施工和现场视频监测的方式有效地减少了轻型装配式建造中的质量问题、安全问题，以及返工和整改问题等[14]。

4 结语

综上所述，在轻型装配式建造中应用BIM技术，不仅可以对建造全过程进行模拟模型的建立，让相关人员可以实时地就建造的时间、成本、资源、进度等进行控制。还可以形成数据库、生成建造质量分析结果、生成量化指标参数等，以此来为相关人员对建造质量分析提供数据参考。而且，通过BIM技术的协同还可以让相关人员对施工现场进行控制，并结合BIM综合数据库来对施工进行调整，以此来保证建造质量[15]。此外，应用BIM技术生成的集成数据不仅包括轻型装配式建造过程的实时数据，还包括历史数据，为建造的每一个阶段提供静态信息。

参考文献

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