基于BIM技術的裝配式建筑的應用研究

李 萌

（柳州鐵道職業技術學院，廣西 柳州 545616）

0 前言

隨著建筑行業的蓬勃發展和技術的不斷更新，BIM 技術在建筑領域使用越來越廣泛，引入BIM 技術可以改善裝配式建筑設計和施工過程中協同困難，信息量大，設計方案難優化等問題，提高了設計效率，同時提升了裝配式建筑施工的整體水平和質量。本文主要基于BIM 技術在裝配式建筑中的應用價值進行深入的研究。

1 我國裝配式建筑發展存在的問題

在國家政策引領下，我國裝配式建筑雖然已經步入快車道，但相比發達國家，仍處在非常低的工業化水平，主要表現在：裝配式建筑主要集中在剪力墻結構，其他裝配式結構較少使用，發展的不均衡以至于無法支撐整個行業的健康發展；其次，裝配式結構基礎性研究不足，特別是剪力墻鋼筋的豎向連接和夾心墻板連接件這兩個核心應用技術仍不完善；另外，由于裝配式建筑的技術標準缺乏基礎性研究與足夠的工程實踐，使得很多技術標準仍處于空白，亟需補充完善。

2 BIM 技術在裝配式建筑應用中的價值

在裝配式建筑中引入BIM 技術是非常有必要的。在設計階段建立BIM 信息模型能夠更好地保證設計的標準化和規范化，有利于涉及的各專業的溝通交流，同時也有利于表達預制構件的準確性；在施工階段可以利用BIM 模型實現現場的施工模擬，提前預判危險位置，排除不安全的施工方案，降低事故的發生率。利用BIM 信息模型，構件之間能形成互動性和反饋性的可視，能夠以效果圖或報表展示各階段的成果，使設計方、業主方、施工方及運營方都能在可視化狀態下進行溝通、討論以及決策。

3 BIM 技術在裝配式建筑各參與方的合理應用

3.1 在建筑設計階段的應用

3.1.1 BIM 技術在設計單位應用可以提高設計效率

在設計階段，引入BIM 技術給不同專業溝通和協調搭建了一個很好平臺，建筑、結構、機電專業可以更好地實現規范檢查。更重要的是，可以對建筑進行外形設計、空間分析、能耗分析保證初期設計方案的科學性、合理性。在設計過程中，設計人員可以通過BIM 技術收集各類相關的信息，結合實際的建筑需求來構建裝配式建筑模型，通過對結構、聲學、日照等情況進行模擬和工程量統計，能夠有效地糾正模型中的錯誤，將不同專業之間存在的問題進行篩選和協調。此外，可以借助 BIM 技術優化設計，針對模型碰撞中存在的問題可以直接修改撞點的參數，或者在 BIM 族庫中進行參數修改，確保設計得到優化。

3.1.2 BIM 技術在設計單位應用可以提高預制構件的準確性

預制構件的設計和制作是裝配式建筑很重要的一個環節，基于 BIM 技術背景下的設計和制作是以三維數字的方式來表達的。裝配式建筑的設計，特別是預制構件的設計，是十分煩瑣的，設計人員需要根據預制構件尺寸大小來調整參數，確保裝配式建筑預制構件形狀和尺寸的合理性，保證裝配式建筑完工后達到國家相關標準。而BIM 技術正好能夠解決這一問題，能夠及時根據參數的變化來調整設計方案，提高預制構件設計的準確性，減輕了設計人員負擔，保障建筑設計方案的可行性。

3.1.3 BIM 技術在設計單位應用有利于項目各參與方的溝通協調

BIM 模型將各個專業整合成一個三維模型，不僅可以準確直觀地觀察各類構件的布局和布置，還可以觀察各類構件之間的相關位置關系。因此，利用三維模型直觀表達設計內容，設計人員才能更好的與項目各參與方溝通協調，只有項目各參與方和設計人員進行良好的溝通才能夠減少后期問題的出現。

3.2 在建筑施工階段的應用

3.2.1 BIM 技術在施工單位應用可以優化項目，縮短工期

BIM 在施工單位可以對設計紕漏、施工缺陷進行檢查，減少返工的比例。一般，在施工前通過BIM 模型分析，對項目進行優化，避免在施工過程中多次返工的發生。另外，也可利用BIM 三維模型對項目進行空間優化，比如可以在預制構件場地堆放、物資調配、線管布置等方面進行優化調整，從而保證施工的順利進行。除此之外，引入BIM 技術還有利于裝配式建筑工程縮短施工工期，因為他不僅能夠全方位的監測和控制施工過程，隨時生成施工模型，還能掃描實際施工情況為后期施工的順利進行提供建議，減輕了施工人員的工作壓力和負擔，為施工單位順利完成項目并縮短工期奠定基礎。

3.2.2 BIM 技術在施工單位應用可以實現對項目的動態化管理

施工單位利用BIM 技術能夠實現動態化管理施工現場的目標，由于裝配式建筑的施工難點在于預制構件連接節點的處理，而通過BIM 技術能夠建立連接節點的數據信息，通過數據信息將實際的施工情況導入軟件，再利用這些數據信息合成實際施工的三維模型，為施工單位的工作人員定期監督施工進度提供直觀的信息。另外，BIM 能夠模擬不同時間點的施工進展情況，并與實際情況進行比較，有利于施工人員在時間維度中了解項目開展過程中存在的問題，并提出良好的建議。除此之外，BIM 技術還能夠通過動態化全方位的管理計算出施工過程中需要投入的資金成本，為施工單位節省更多的資金和人力物力的投入。

3.2.3 BIM 技術在施工單位應用有助于提高專業技能和技術推廣

BIM 技術是以三維模型的方式來構建的，施工企業可以利用自身優勢，把公司涉及的裝配式建筑三維模型進行統一管理，通過組織培訓、觀摩等各種方式，總結施工經驗、分享施工工法，提高公司施工人員的專業技能；并且可以將施工工藝和工法進行數字化存儲，為申報國家專利奠定基礎。由于對BIM 技術知識進行歸納管理，因此較方便制作一些簡單的動畫直觀展示具體的施工工藝和工法，較容易對公司數據庫的信息及時更新，保證施工項目學習的難度逐漸較低，進而提高項目管理效率。由于我國裝配式建筑目前處于大力發展階段，市場的發展空間巨大，因此施工企業可以通過對BIM 技術應用進行知識歸納管理，提高企業的核心競爭力。

3.3 在運營維護階段的應用

目前，我國的BIM 技術主要用于設計和施工管理階段，其實國外在項目的運營維護階段使用已經非常的廣泛。例如：在設備設施管理中，利用BIM 技術可以對設備的使用情況和租賃等進行模擬，及時掌握運營階段的資產信息和設備使用信息，從而了解和掌握材料的消耗和設備的使用情況，在一定層次上為企業節省成本，減少不必要的資金支出。此外，在運營維護階段運用 BIM 技術，有利于物業公司開展物業管理工作，能夠降低風險的出現概率。

4 結束語

BIM 技術對我國建筑的發展有著不可忽視的影響，通過BIM 模型對裝配式建筑的施工模擬，降低了建筑工程施工的難度和復雜程度，為建筑工程提前竣工奠定了基礎，還減輕了設計人員和施工人員的設計壓力和工作負擔。由此可見，發展BIM 技術與裝配式建筑的融合之路具有深遠意義，每走一步離信息化與工業化就更近一步，建筑產業的目標就更容易實現。