BIM在裝配式建筑中的應用研究

康春生

摘 要：裝配式建筑是我國建筑工業化的前進方向，然而目前裝配式建筑仍然存在著大量問題，在裝配式建筑中引入BIM技術，將工程全生命周期有機結合在一起，能夠有效完善裝配式建筑的建設。文章介紹了BIM在裝配式建筑設計、生產和施工階段的應用，并分析了BIM技術的優勢。

關鍵詞：裝配式建筑；BIM；應用

1.BIM技術和裝配式建筑的發展現狀

1.1裝配式建筑的發展現狀

當前，我國的建筑工程仍然采用較為傳統的現澆式方法，然而，隨著國家“去產能化”的戰略轉型，這種粗放式的建設施工方式由于其高耗能和低效率等缺陷正在漸漸被淘汰。為了積極配合中央政府建筑工業化的號召，建筑行業開始逐步推進裝配式建筑的理論研究與實際應用，并取得了一定的成果。例如，中建三局集團有限公司專門成立了中建三局綠色產業投資有限公司，創建了中建壹品系列品牌住宅項目，專注研究與推廣裝配式建筑，至今已經建成了中建壹品瀾郡、中建壹品瀾灣和中建壹品瀾庭等裝配式住宅小區。

1.2BIM技術的發展現狀

BIM全稱Building Information Modeling，即建筑信息模型，它通過數字建模、虛擬可視化以及數值模擬等技術建立一個直觀、協調與高效的信息化平臺，能夠幫助建筑工程的設計、施工與后期運營等各階段提高效率和減少失誤。

建筑工程作為一種傳統行業，一直難以和當代的信息技術有機結合，導致建筑工程失去了持續發展的基礎與動力。直至最近幾年，隨著BIM技術的持續完善以及建筑行業不斷的嘗試與探索，在政府部門、研究學者以及建設從業人員的努力工作下，我國的BIM技術終于取得了重大進展，漸漸開始在實際工程中得到大量應用并獲得較好的成果。例如，我國的2008年北京奧運會主場館“鳥巢”以及北京地標建筑“中國尊”等，在建設過程中都采用了BIM技術，并得到了較好的成果。

2015年，國家住建部發布的《關于印發推進建筑信息模型應用指導意見的通知》[1]，提出了在整個工程建設周期中全面推廣BIM技術，保證建設工程的協調進行。目前，我國大量高校、設計院以及施工單位都成立了BIM技術研究應用機構，積極研發BIM相關技術與產業，推動我國的BIM產業化進一步發展。

2.BIM在裝配式建筑中的應用價值

傳統的裝配式建筑在建設全生命周期中，其設計、生產以及施工等各個階段都是相互隔離的。由于裝配式建筑具有較高的工業化程度，因此其對構件的精度要求往往很高，然而設計院、生產商和施工單位之間的溝通交流均不暢通，導致裝配式建筑的發展受到極大的阻礙。例如，在實際工程中，生產商在工廠中制作的裝配式構件運往施工現場后，發現構件太多，難以找到對應的構件，或者構件尺寸不滿足現場實際要求，導致工期延誤，甚至是影響工程質量[2]。

BIM技術利用其可視化、參數化以及協調化等特點，可精確模擬現場施工全過程各個工序，為實際工程施工組織提供指導。同時，BIM技術能夠對裝配式建筑構件進行全過程跟蹤管理，應用RFID無線射頻識別技術，在生產過程中給所有構件中植入芯片，為每個構件建立數據庫，則在施工過程中，可快速準確得找到相應的構件，并提高裝配式構件的安裝精度，還能為后期的檢測和維修提供便利。

3.BIM在裝配式建筑建設中的應用

3.1設計階段

BIM在設計階段，與傳統的設計軟件不同，首先會對實際工程的場地條件進行分析，例如空間定位、地基條件以及水文地質等，依據分析結果，再對裝配式建筑進行設計[3]。初步設計完成后，將對裝配式建筑的構件進行拆分，在初步設計的基礎上，對裝配式建筑的構件的配筋率和尺寸形狀等改善優化，以便施工的高效進行。

BIM設計的模型可進行全過程模擬，并且在模擬過程中能夠進行碰撞檢測，一旦在模擬過程中發現某道工序有誤或者構件尺寸不對，可立馬進行修正，并且在對模型構件進行修改時，其參數的變化可直觀的表現出來，防止設計圖紙對后續施工人員按圖施工造成不利影響。

3.2生產階段

BIM在裝配式建筑構件的生產階段，可以通過BIM模型精準控制構件的尺寸及配筋率等，并應用RFID技術，構建BIM數據庫，將各個構件進行信息化分類，不僅易于構件的儲存、運輸和安裝，使得施工人員在堆放著大量的裝配式建筑構件的現場中能夠就近找到符合要求的構件；還能夠監測構件的質量并反饋至數據庫中，施工人員可以實時建筑構件的相關信息，避免安全隱患，保證了整體結構的安全性和穩定性。

3.3施工階段

BIM在裝配式建筑的施工階段，可根據設計階段的4D可視化模型模擬[4]，進行合理科學的現場布置以及制定施工組織計劃和施工方案。在BIM的施工模擬中，施工人員能夠較為清晰完整的了解到整個施工過程，充分把握到其中的難點及風險，以便能夠提前調整施工方案并制定相應的應急預案，保障施工的進度與安全。

在施工過程中，管理人員通過BIM與RFID的結合應用，能夠全面掌握裝配式建筑的整體施工動向以及潛在的安全隱患，在此基礎上，動態調整施工組織計劃，及時排除安全風險，不僅能夠高效控制施工進度與安全，還能降低施工與管理成本，不斷改善施工條件。

4.結語

綜上所述，在裝配式建筑的全生命周期中引入BIM技術能夠有效改善工程的設計、生產以及施工，成為了建筑行業前進的必然選擇。然而，目前我國BIM技術不夠成熟，BIM專業人才緊缺，以及裝配式建筑的實踐仍然較少，導致BIM在裝配式建筑中的研究與應用非常有限。因此，我國建筑行業依然需要加強重視，探索BIM技術與裝配式建筑的緊密結合，為我國的建筑工業化進程添磚加瓦。

參考文獻

[1]田東方.BIM技術在預制裝配式住宅施工管理中的應用研究[D].武漢：湖北工業大學，2017.

[2]戴文瑩.基于BIM技術的裝配式建筑研究[D].武漢：武漢大學，2017.

[3]王東來.BIM技術在裝配式建筑中的應用分析[J].住宅與房地產，2018（10）：161.