BIM技術在裝配式建筑工程過程中的應用研究

竇吉桐

摘 ? ?要：隨建筑行業發展，裝配式建筑應用愈加廣泛，雖然其有明顯的好處，但對技術和管理的要求也高得多，工業化制造至少要經過設計制圖、工廠制造、運輸存儲、現場裝配等主要環節，任何一個環節出現問題都會導致工期延誤和成本上升，出錯概率大。而BIM技術的出現及應用，可以改變這種現狀，可以用BIM技術對施工組織各方面進行模擬、優化、管理，提高信息化、可視化在施工組織的應用程度。通過參數化的工程數據模型，集成建筑物的幾何信息、拓撲關系，以及各種屬性信息，并在全生命周期內對這些數據信息進行管理。基于此，本文主要對BIM技術在裝配式建筑中的應用進行分析探討。

關鍵詞：BIM技術;裝配式建筑;應用

1 ?BIM技術在裝配式建筑中的優勢

BIM技術相對傳統技術而言主要有協調性、可視性、模擬性、出圖性以及優化性五個特點。工程管理人員可利用建筑信息模型及BIM技術的特點，優化施工方案、組織設計、技術交底等，從而提升設計、施工的準確性及質量。

1.1 ?深化設計

在施工前利用BIM技術建立施工項目模型，對模型進行碰撞檢查、優化管線排布，并提交設計院進行審核，形成更加科學、合理的模型，有效指導管線綜合排布及預留預埋，從而降低裝配式建筑可能出現的局部預埋件無法對接及回廠重造等情況。

1.2 ?出圖、交底及施工

相較于傳統圖紙而言，BIM技術強大出圖功能可以為廠家提供準確的模型信息，指導廠家完成各個部件的預制加工，最終實現無縫對接。

1.3 ?完善的運行維護體系

BIM技術作為全面的建筑信息模型，不僅可以在施工階段指導施工，同時可以實現對建筑物的運行和維護。經過優化得到的模型和實際完成的建筑保持高度一致，在模型中包含建筑物的各個系統，各個部件及組裝信息。建筑信息模型實時同步模擬，無論建筑物在運行過程中出現任何問題，都可以提取相應的模型信息，高效實現建筑物運行維護。此外，即使建筑物需要被拆除，模型也可以篩選出可回收再利用的部件，減少不必要的浪費。

2 ?BIM技術在裝配式建筑中的應用

2.1 ?設計階段

裝配式的建筑構件生產來源于工廠，這對設計圖紙的準確性要求非常高，在設計階段，涉及各個專業之間的銜接，設計圖紙在定稿之前需要經過很多次的修改與調整，但一個數據的改變可能引起其他很多構件的尺寸變更，如果用傳統的制圖方法，需要一一進行調整，難免會出現疏漏之處。如果利用BIM模型進行設計，就可以減少設計方案中出現信息不一致甚至沖突的問題，因為BIM模型中的所有構件都由相應的參數進行控制，模型中的每一個構件的屬性，如尺寸、材質等，以及模型之間的銜接都是相互關聯的。一個參數改變，其他構件的參數也會自動做出相應的變化。

另外在設計階段，由于裝配式建筑的特殊性，需要對預制構件的預埋跟預留進行準確的設計，這需要很多專業設計人員攜手合作，利用BIM模型，設計人員可以在BIM平臺進行信息溝通和信息修改，還可以利用BIM平臺進行碰撞檢查，找出設計中存在的問題。這樣，各個專業人士之間還可以相互調動設計資料，做到了有效溝通，避免因溝通不及時造成圖紙誤差等問題，有利于設計方案的及時調整以及設計人員之間的高效溝通，節省了時間，提高了設計效率。

最后，BIM模型還可以導出需要的圖紙和構件的型號及數量表，這樣設計單位可以利用這些數據和施工方、建設方、構件生產廠家進行實時的溝通，各個合作方可以根據實際情況在BIM平臺上調整設計方案，實現了各個參與方之間的協同工作。除此之外，利用BIM平臺還可以快速地計算出工程量，最大限度地減少了傳統計算的誤差。

2.2 ?構件預制階段

還可以利用RFID對構件進行編碼，RFID芯片中包含每個構件的屬性，包括類型、尺寸、材質等信息，這些編碼都是唯一的，從而保證了構件信息的準確性。然后將RFID芯片植入構件中，構件使用方也可以根據實際施工的構件使用情況，將構件的使用情況上傳至BIM平臺中，各合作方根據BIM平臺中的相關信息，可針對方案相關問題進行商討并提出相應調整策略，從而避免了待工、待料等情況。

另外，在設計方案完成后，設計人員將構件的信息上傳至BIM信息平臺，構件生產廠商可以通過BIM平臺直接查看構件的相關信息，然后通過條形碼的形式將構件的尺寸、材料及鋼筋信息參數轉化成加工參數，實現設計信息與構件生產信息系統對接，提高了裝配式建筑預制構件的生產效率。

2.3 ?構件運輸階段

首先，在構件運輸過程中，也可以在運輸的車輛中采用植入RFID芯片的方法，通過BIM信息平臺，可以方便準確地追蹤到運輸車輛的信息數據;另外在運輸工具選擇、運輸路線優化以及運輸順序的安排上，也可以利用BIM技術的模擬功能，實現路程最短、時間最短，合理安排運輸工具和運輸順序，從而降低運輸費用，加快工程進度。

其次，在物流配送和存儲驗收的過程中，雙方人員都可以通過BIM平臺直接讀取該批預制構件的相關信息，實現構件信息的自動對照，從而減少了傳統驗收模式下出現的驗收數量偏差、堆放位置偏差以及構件出庫記錄不準確等問題。

2.4 ?構件安裝階段

裝配式建筑不同于傳統建筑，它最大的優點在于機械化與自動化。所以，裝配式建筑在構件安裝過程中，對施工工藝與進度等方面的要求較高，需要很高的精確度，要求構件定位精確，以及有高質量的安裝技術做支持。而BIM技術可以很好地實現這一點，在BIM模型屬性中，可以輸入構件的時間屬性，從而滿足施工進度要求，還可以通過4D模型對工程進度進行可視化管理，這樣給項目各參與方制定出了統一明了的進度要求，有利于項目的進度管理工作順利實施;另外通過BIM技術的模擬功能，可以優化施工現場的平面布置，制定合理的施工方案，確定預制構件的堆放、安裝順序以及吊裝方案等。通過可視化模擬，讓各參與方可以更高效地協調工作，讓建造方能夠進行直觀的技術交底，業主方也可以通過BIM平臺隨時對項目進度進行監督。

2.5 ?運營維護階段

在BIM技術的前期運用過程中，各個構件的信息建立完成，并且與實際信息相一致，這也是運營維護階段通過BIM模型進行維護的基礎，項目的使用方或管理人員可以通過BIM模型來對項目進行構件的維護、管道設備檢測，實現建筑的智能化管理等。另外還能加強建筑的質量與能耗管理，BIM技術可以利用前期在構建中植入的RFID芯片，檢測建筑物的能耗情況，并對其進行分析，通過分析找出建筑高能耗的地方，從而實現維護裝配式建筑綠色運營的目的。

3 ?結束語

借助BIM技術，避免裝配式建筑“錯、漏、碰、缺”等施工問題，實現裝配式建筑從設計到運維的一體化協同管理，有效的提升裝配式建筑整體建造及管理水平。BIM技術作為21世紀建筑業發展的重要變革，將有力推動裝配式建筑發展，促進建筑業轉型升級，實現建筑產業工業化、信息化。但在裝配式建筑BIM技術應用過程中，還存在很多困難，如相關技術標準不完善、行業認可度低等，要達到BIM技術與裝配式建筑完全無縫結合，還需在實踐中進一步完善。

參考文獻：

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