裝配式建筑與BIM技術(shù)結(jié)合在中國(guó)市場(chǎng)的發(fā)展與前景

符媛媛

[摘要]文章簡(jiǎn)述了裝配式建筑及BIM技術(shù)，并分析BIM技術(shù)在裝配建筑中應(yīng)用的意義，對(duì)裝配式建筑與BIM技術(shù)相結(jié)合在中國(guó)市場(chǎng)的應(yīng)用及發(fā)展方向進(jìn)行研究，為施工單位、設(shè)計(jì)人員提供借鑒。

[關(guān)鍵詞]裝配式建筑；BIM技術(shù)；中國(guó)市場(chǎng)

[DOI]1013939/jcnkizgsc201810010

伴隨著建筑行業(yè)的發(fā)展、綠色建筑理念的傳播，促使裝配式建筑得到發(fā)展，發(fā)達(dá)國(guó)家有將裝配式建筑與BIM技術(shù)結(jié)合應(yīng)用的先例，但不能完全套用到我國(guó)的建筑領(lǐng)域，因此要結(jié)合我國(guó)情況進(jìn)行針對(duì)研究。

1裝配式建筑以及BIM技術(shù)的簡(jiǎn)述

裝配式建筑即將建筑的構(gòu)件在工廠內(nèi)進(jìn)行制作，之后再運(yùn)輸至施工場(chǎng)地，再通過(guò)連接手段，將構(gòu)件拼合而成整體建筑，稱作裝配式建筑。裝配式建筑的大部分部件都在工廠進(jìn)行加工完成，主要制作外墻、內(nèi)墻、陽(yáng)臺(tái)、空調(diào)板、樓梯等設(shè)施。應(yīng)用預(yù)制作有效減少現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)間、工序以及場(chǎng)地占用。應(yīng)用單一的構(gòu)件及建筑，使建筑、設(shè)計(jì)、裝修工作更加一體化，進(jìn)一步降低生產(chǎn)工期。隨著設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化、管理信息化水平的提升，構(gòu)件的制作更加精準(zhǔn)、高效，構(gòu)件的制作成本也會(huì)下調(diào)，結(jié)合數(shù)字化管理，提升裝配式建筑的性價(jià)比。

BIM技術(shù)即建筑信息模型技術(shù)或建筑信息化管理，應(yīng)用建筑項(xiàng)目的有關(guān)數(shù)據(jù)、參數(shù)，構(gòu)建起建筑模型，應(yīng)用模型實(shí)現(xiàn)對(duì)工程的監(jiān)督、管理。BIM創(chuàng)造良好的模型，提升建筑質(zhì)量，減少漏洞并及時(shí)地進(jìn)行修復(fù)，最終提升建筑的性價(jià)比以及綠色化程度。將BIM的特性概括為可視化、協(xié)調(diào)性、模擬行、優(yōu)化性、一體化、可出圖、參數(shù)化以及信息完備的八大特征。

2BIM技術(shù)在裝配建筑中應(yīng)用的意義

我國(guó)的BIM技術(shù)應(yīng)用程度與國(guó)外工程領(lǐng)域相比缺少一定的熟練度，部分發(fā)達(dá)國(guó)家專門為BIM技術(shù)制定一系列的規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，以推動(dòng)BIM技術(shù)發(fā)展，像美國(guó)制訂了BIM應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)規(guī)定了BIM的應(yīng)用要基于IPD模式。可見在發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)BIM技術(shù)有極高的重視程度。

BIM技術(shù)在信息的共享上也做出了貢獻(xiàn)，BIM的突出優(yōu)勢(shì)就在于其具有動(dòng)態(tài)性、功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)，且數(shù)據(jù)庫(kù)在運(yùn)行過(guò)程中允許各單位對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行更新、共享，BIM數(shù)據(jù)庫(kù)不斷地為建筑領(lǐng)域提供信息支持，搭建起一個(gè)強(qiáng)大的信息共享平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)建筑全生命周期管理的系統(tǒng)化及整體化。BIM技術(shù)將數(shù)據(jù)庫(kù)中的有關(guān)施工技術(shù)、構(gòu)件參數(shù)進(jìn)行整合，并對(duì)信息進(jìn)行分類重組，分類計(jì)算出項(xiàng)目的成本，為施工人員提供直觀的參數(shù)支持，對(duì)工程進(jìn)度、成本進(jìn)行更好地控制，同時(shí)使施工進(jìn)程、步驟可視化。[1]

3裝配式建筑與BIM技術(shù)相結(jié)合在中國(guó)市場(chǎng)的應(yīng)用及發(fā)展方向

31現(xiàn)階段BIM技術(shù)在中國(guó)市場(chǎng)裝配式建筑中的應(yīng)用

311BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用

BIM在裝配式建筑設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)功能就是建模以及繪圖功能，BIM建模與繪圖功能與傳統(tǒng)繪圖、建模有一定的差異，傳統(tǒng)繪圖將參數(shù)以及圖紙數(shù)據(jù)相分離，而BIM繪圖是根據(jù)參數(shù)構(gòu)建起的數(shù)據(jù)庫(kù)，作為建模、繪圖的依據(jù)，是數(shù)據(jù)、建模一體化的程序。裝配建筑的每一個(gè)構(gòu)件都在BIM系統(tǒng)中留有記錄，如果建筑構(gòu)件出現(xiàn)更改，BIM系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)調(diào)取參數(shù)，對(duì)其他構(gòu)件數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，解決數(shù)據(jù)不匹配的問題。

在裝配式建筑中的另一個(gè)功能就是對(duì)工程檢測(cè)以及協(xié)助施工。傳統(tǒng)施工中需要多個(gè)學(xué)科參與裝配建筑建設(shè)，導(dǎo)致短時(shí)間內(nèi)各個(gè)學(xué)科間的配合不熟練、不協(xié)調(diào)。應(yīng)用BIM技術(shù)能夠在信息化的輔助下進(jìn)行協(xié)同管理，在一個(gè)平臺(tái)內(nèi)集合所有的學(xué)科數(shù)據(jù)，將參數(shù)數(shù)據(jù)集于模型中，為各學(xué)科專家的溝通提供便利。BIM中的工程檢測(cè)應(yīng)用，要將BIM模型導(dǎo)入檢測(cè)程序中，應(yīng)用程序?qū)κ┕げ襟E進(jìn)行模擬，在模擬中對(duì)施工程序進(jìn)行檢測(cè)，分析工程中存在的漏洞，并制定解決措施，對(duì)施工方案進(jìn)行優(yōu)化，在實(shí)際建設(shè)前保障漏洞彌補(bǔ)完成，降低工程中的損失。

312BIM技術(shù)在生產(chǎn)制造中的應(yīng)用

裝配式建筑以構(gòu)件為核心，在建設(shè)中與傳統(tǒng)建設(shè)模式有一定的差異，存在于構(gòu)件的制作中，裝配式建筑的構(gòu)件對(duì)整體進(jìn)行承接，BIM為構(gòu)件的的制作提供系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，為構(gòu)件生產(chǎn)提供參考并制定相應(yīng)的規(guī)格建議，同時(shí)將構(gòu)件參數(shù)反饋給施工單位，便于施工單位提前做出施工計(jì)劃，有利于裝配效率的提升。同時(shí)將BIM系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相整合，以存進(jìn)構(gòu)件質(zhì)量、運(yùn)輸效率、儲(chǔ)存安全等方向提升，在應(yīng)用中一般將構(gòu)件進(jìn)行編號(hào)，方便施工人員的調(diào)用。

313BIM在建造施工中的應(yīng)用

BIM技術(shù)在建造工作中可以用于對(duì)構(gòu)件進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)管理，以避免建設(shè)中構(gòu)件多且復(fù)雜的問題。在構(gòu)件管理中，應(yīng)用RFID與BIM技術(shù)進(jìn)行配合，在裝吊或是運(yùn)輸時(shí)都能夠提供信息，并且排列出構(gòu)件的安裝順序，提升施工效率。同時(shí)可以應(yīng)用BIM技術(shù)在建造施工中進(jìn)行模擬，因?yàn)?/p>

裝配式建筑在建設(shè)中會(huì)應(yīng)用到許多的設(shè)備，且施工工藝復(fù)雜，因此要求各個(gè)環(huán)節(jié)的銜接緊密、配合協(xié)調(diào)，在施工之前進(jìn)行安裝模擬，應(yīng)用BIM技術(shù)模擬裝配施工，從中估測(cè)、分析施工中可能存在的問題，并及時(shí)地制定解決對(duì)策，保障正常施工時(shí)的順暢。

314BIM技術(shù)在裝配式建筑運(yùn)維中的應(yīng)用

在構(gòu)件生產(chǎn)中設(shè)定的構(gòu)件編號(hào)，可以幫助運(yùn)維人員更為簡(jiǎn)單、直接地獲取施工中的信息，提升運(yùn)維工作的質(zhì)量及效率。通過(guò)構(gòu)件標(biāo)號(hào)進(jìn)行責(zé)任的分配，也可以通過(guò)編號(hào)的安裝只管直觀地了解工程進(jìn)度，同時(shí)可以根據(jù)編號(hào)，輸入BIM系統(tǒng)直接查找構(gòu)件可能出現(xiàn)的問題及解決對(duì)策，實(shí)現(xiàn)裝配式建筑的使用壽命提升。

32BIM技術(shù)在我國(guó)市場(chǎng)的發(fā)展方向研究

321BIM用于成本控制

應(yīng)用BIM進(jìn)行成本控制能夠使工程中的成本控制環(huán)節(jié)更為全面，BIM的成本控制模塊能夠?qū)こ淘O(shè)計(jì)進(jìn)行模擬，減少工程漏洞，節(jié)省成本；通過(guò)合理、高效的造價(jià)預(yù)估，縮短工期；在工程某一部分預(yù)算出現(xiàn)變故時(shí)，可以快速地做出反應(yīng)并對(duì)整體預(yù)算進(jìn)行重新調(diào)整。應(yīng)用于未來(lái)階段的我國(guó)裝配施工，根據(jù)裝配建筑的施工特點(diǎn)，輔助施工安排精準(zhǔn)度的提升，應(yīng)用預(yù)先制作的構(gòu)件，更為明確地對(duì)耗材機(jī)械能控制，配合BIM的數(shù)據(jù)庫(kù)共享模式，應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)中所提供的構(gòu)件參數(shù)，進(jìn)一步縮短裝配式建筑的施工時(shí)間。將BIM的技術(shù)優(yōu)勢(shì)與裝配式建筑的特點(diǎn)進(jìn)行結(jié)合，提升未來(lái)階段我國(guó)建筑領(lǐng)域的成本控制能力，以最低成本獲取最大利益。

322應(yīng)用BIM對(duì)裝配式建筑進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)

BIM軟件具有多樣性的特征，這一特征為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了多種選擇，應(yīng)用特定的三位建筑設(shè)計(jì)工具，進(jìn)行更為直接的設(shè)計(jì)，且在設(shè)計(jì)前期階段進(jìn)行研究，當(dāng)建筑物結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜時(shí)，具有極為高效的分析能力。過(guò)去的構(gòu)件在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行澆筑，施工環(huán)境及條件受到制約，建筑構(gòu)件的設(shè)計(jì)很難取得進(jìn)展。在工廠進(jìn)行構(gòu)件制作為構(gòu)件成型創(chuàng)造條件，確保構(gòu)件生產(chǎn)的質(zhì)量及效率，為設(shè)計(jì)人員提供支持，促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)取得突破性進(jìn)展，未來(lái)階段的中國(guó)裝配式建筑會(huì)有更多的造型呈現(xiàn)。

323BIM在未來(lái)階段綠色建筑的應(yīng)用

我國(guó)在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)提倡綠色發(fā)展、綠色建筑、建筑環(huán)保等，加之近幾年我國(guó)空氣質(zhì)量的下降，我國(guó)對(duì)建筑行業(yè)的要求更為嚴(yán)格。BIM技術(shù)中的分析程序能夠根據(jù)建筑模型分析光照、周圍環(huán)境、噪聲等要素，從而制定出有關(guān)對(duì)策控制周邊環(huán)境，降低施工中的影響因素對(duì)工程的制約。裝配式建筑的構(gòu)件在工廠中進(jìn)行制做，能夠有效降低現(xiàn)場(chǎng)制作時(shí)原料對(duì)場(chǎng)地的占用，減少粉塵對(duì)環(huán)境的影響，保障施工人員及周邊群眾的身體健康。裝配式建筑還對(duì)施工人員的工藝有一定的要求，因此要對(duì)施工人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，保障施工質(zhì)量，減少構(gòu)建不合格導(dǎo)致的工程返工，減少維護(hù)時(shí)間。從長(zhǎng)期角度分析，裝配式建筑在到達(dá)使用期限后需要進(jìn)行拆除，應(yīng)用BIM技術(shù)的建設(shè)在拆除時(shí)也可以根據(jù)安裝時(shí)的步驟進(jìn)行拆除，減少工作時(shí)間，并做好資源的回收及利用。[2]

BIM技術(shù)在現(xiàn)階段裝配式建筑的應(yīng)用中取得了初步效益，但我國(guó)的BIM技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍處于初級(jí)階段，未能充分發(fā)揮BIM技術(shù)優(yōu)勢(shì)，對(duì)BIM技術(shù)的協(xié)調(diào)性、一體化等特征沒有充分體現(xiàn)。因此要對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步開發(fā)與應(yīng)用，促進(jìn)我國(guó)裝配式建筑進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]桑晨煦，李瑩裝配式建筑與BIM技術(shù)結(jié)合在中國(guó)市場(chǎng)發(fā)展與前景[J].住宅與房地產(chǎn)，2017（33）：13.

[2]郭紅，劉君峰關(guān)于BIM技術(shù)對(duì)裝配式建筑未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)價(jià)值研究[J].山西建筑，2017，43（19）：212-213.