BIM的裝配式建筑信息化應用方法探究

駱國剛 袁有生 駱曉輝

（[1]安徽工業大學管理科學與工程學院 安徽·馬鞍山 243002；[2]中冶置業（安徽）有限責任公司 安徽·馬鞍山 243000）

0 前言

BIM技術是近年來在原有的CAD基礎上發展出來的一種多為模型信息集成技術，將建筑、結構、設計、裝配等等結合到一起，形成的一種的新型的建造方式，相較于傳統的建造模式而言，BIM的建筑方式更加適合現代社會的生產模式。BIM模式有效的將建筑工行業與工業的相結合，推動了建筑信息化的發展。

作為現代化的生產模式，BIM技術將“集成”作為技術的核心部分，將設計、生產、施工、裝修和管理串聯在一起，實現全方位的信息化建設，實現了建筑周期的一體化。

1 BIM技術的概述

1975年BIM技術的概念首次提出，目的在于大幅度提高建筑工程的施工效率，節約建筑成本，縮短工期，在提高建筑工程質量的同時為企業帶來最大的工程效益。BIM是building information modeling的縮寫，由非幾何屬性信息和幾何屬性信息兩部分組成，對建筑工程進行了數字化模擬分析，經常應用于建筑工程項目中的建造、設計和運營過程中，是一種優化技術。

2 裝配式建筑信息化的內涵和特點

在裝配式建筑的建設過程中，合理的融入信息化技術的手段，通過信息化的控制確保工程過程中的各個階段的精確控制。通過信息技術的應用，工程的控制、質量和工期都得到了智能化的管理和控制，相對于傳統的管理模式而言有著更加精確的特點，有利于工程施工的有序開展。裝配式建筑可以將整個施工工程分為幾個階段，并且各個階段的工期之間的影響較小，也就是說，一個階段的施工若出現滯后現象，并不會對整個施工工期造成嚴重的影響，減小了工期滯后對整個工程造成的損失。

BIM模式不僅僅縮短了工期，還在一定程度上減少了人力的消耗，無需對施工材料進行養護，保證了相對穩定的工作環境，進一步提高了施工的質量。在信息化技術的應用過程中，設計人員要根據使用人員的需要對實際操作的流程和環境進行分析，制定出符合客戶需求的個性化的設計方案，并將其傳給各個施工部門，生產出客戶所需要的部件。同時，實現運輸過程中的信息化，對運輸的各個部件進行實時定位追蹤，掌握運輸信息。安裝的過程中實現信息化可以有效的控制施工的進度，并及時獲取相關的通訊信息對施工過程進行有效的控制和調整，及時根據施工進度調整管理和施工的方案，對施工中所遇到的問題進行及時的解決。最后，將信息化技術引用到后期的運營和維護，可以充分發揮智能化管理的作用，提高后期運營和維護工作的效率，為企業帶來更高的經濟效益。

3 BIM的裝配式建筑信息化應用優點

BIM技術可以有效的將建筑、結構、機電、裝修等各個專業的技術進行串聯，進一步加強了專業之間的交流和寫作，避免了施工過程中因為專業之間的交流不當而造成的設計變更，從而影響整個工程的進度。在信息化技術應用的背景下，建筑工程中各個部門之間的交流得到了交流，大大降低了運營的成本，提高了施工的質量。在BIM一體化設計的過程中，將工程的各個環節開展聯動，形成產業鏈的一體化，有效的減少了工程的反工現象，使得工程的工期的得到了大大的縮短，有效的提高了工程項目開展的質量。此外，BIM技術還可以應用到EPC工程中，提高團隊的協作能力和管理能力，提高項目的開展質量。

4 BIM技術的裝配式建筑信息化應用方案

4.1 搭建產業化的BIM應用平臺

借助傳統的建筑工程數據基礎，企業可以根據實際操作的需要搭建工作平臺和專業應用的平臺，通過BIM裝配式建筑平臺的應用，對傳統的建筑信息數據進行綜合處理，收集、統計、管理并傳遞建筑過程生成的新數據，從而打通裝配式建筑產業鏈中各個業務板塊之間的交流渠道，更好的實現版塊之間的互動，根據建筑工程的實際需求對整個工程的內容和方式進行及時的調整和改進。

4.2 建立專業化的BIM平臺產業應用管理系統

為了進一步加強建筑工程企業中各個部門之間的聯系和互動，就需要在BIM平臺中打通他們的溝通渠道，設計一個可以貫穿整個裝配式建筑的產業化應用系統和管理系統，通過管理服務系統實現各部門之間的有效溝通。因此，產業化的應用系統需要有以下幾個部分組成：機電設計、PC端應用系統、綠色建筑設計與裝配系統等等，管理系統則需要包括對企業生產、設計、運營、施工和后期的維護工作等的管理，各個管理之間既要有一定的關聯，又要相互獨立，減少運營的成本，為企業謀取利益的最大化。

4.3 實現裝配式建筑產業鏈的集成應用

在對 BIM 平臺中企業裝配式建筑產業鏈的各個軟件系統進行分析和整合，可以有效的集成開發出各類功能齊全的應用軟件，減少了人工操作的步驟，簡化了操作系統，同時提高了軟件的使用效率，節約了運營成本和人力資源，避免了重復建模的工序，重復利用同一個模型進行數據的處理，提高了企業的運營管理的效率，提高了工程質量。此外，基于BIM平臺應用模式，建筑數據模型的建立包括施工、設計、生產等裝配建筑的各個環節，并在每個環節都根據該環節的特點進行關注點和側重點的設計。為了確保產業鏈在運行過程中各個環節的順利進行，要根據實際情況的不同對關注點進行調節，確保避免數據處理的失誤對整個工程造成不良的影響。

5 BIM技術在裝配式剪力墻結構施工中的應用

5.1 裝配式施工BIM模型

施工所用的BIM模型石油相關的BIM建模軟件所制作出來的，常用的建模軟件有Autodesk Revit、Bentley等等。在裝配式BIM模型設計的過程中，需要對施工模型進行區域的劃分，包括現澆、預制和器具管理三個方面。其中，現澆部分在Revit中可以使用“系統族”工具進行創建，而預制構件和器具管理則需要創建“可載入族”，再載入到相應的項目中，從而形成完整的BIM施工模型。

5.2 參數化創建墻板斜支撐組和節點模板族

Revit在完成族的創建的前期需要有明確的思路構成，需要有一個清晰合理的創建思路，并根據所確定的族的樣本文件進行族的創建設計。在預制墻板的施工過程中，要設置臨時用于固定的措施，也就是所謂的斜支撐。它是由支撐桿、托座、預埋螺栓三個部分所組成的，介于兩個參照標高之間，埋入墻板和頂板之內。

在Revit中載入其他族時，被載入的族將會被嵌套入其他的族中，成為一個嵌套組，且嵌套族可以被多個族所利用，充分節約了建模所需的實踐，節約了人力資源，提高了企業的工作效率，節約工期，為企業的發展謀取最大的利益。同時，支撐桿也有長短之分，它又由外管、絲桿和連接件三個部分組成，可以通過連接件進行長短外管的嵌套，形成特殊的支撐桿族。

在裝配式整體剪力墻的結構設計過程中，邊緣結構作為墻板之間的連接點，在建筑設計中起到了非常重要的作用，它分為一字型、L形、T型三種不同的外觀形狀，不同形狀也有著不同的力學特征和工程作用，預制墻板的連接部位的節點母版一般有一字型和L形兩種，材料以全鋁、鋁框木質和木質三種為主。其中，鋁框木母版的尺寸一般隨著柱節點的變化而變化，且暗柱尺寸發生變化是，修改參數即可驅動形成新的鋁框木母版模型，導出CAD格式，生成相應的母版加工圖。這種模式的應用可以有效的節約繪圖時間，避免了復雜的工序，預留出更多時間進行方案的優化和施工的深化設計。

5.3 墻板斜支撐的碰撞檢測

所謂斜支撐的布置方案，一般都是在二維圖紙上進行設計和繪制的，一般以平、立、剖面三種視角作為主要的表現形式，很難從多個角度全方面的進行空間位置的模擬，不能看出各個部分之間的位置關系，如設計中出現一些不合理的地方，很難從這種二維的圖紙上進行檢查和模擬。但利用 BIM 技術建立三維模型后，可以更加直觀的觀察到各個碰撞位置的關系，實現全方位多角度的觀察和調整。

5.4 復雜節點的施工模擬

通過三維可視化模型生成動畫的方式，可以對復雜工程或工程中較為復雜的節點進行科學的施工語言，在施工開展之前對其中可能存在的問題進行檢驗，在施工過程中對工程中的重點進行有針對性的關注和調整。

BIM技術還可以進行4D或5D的方針模擬，在原有的3D模型基礎上，追加實踐的維度或不同建造工序的模擬操作，比較不同方案的優劣，選取最佳的建造方案。

6 總結

總而言之，裝配式建筑的應用是現階段建筑生產行業的一項重大變革，通過BIM技術的應用，建筑施工的方式和方法得到了大幅的優化，同時拓寬了整個建筑行業的發展空間。在管理系統中實現BIM平臺的應用和對接，可以有效提高我國建筑行業的施工質量，降低生產浪費，節約成本，為企業的發展謀取更大的利益，同時也有利于我國工業的信息化融合和發展。