探究BIM技術(shù)在新型裝配式建筑中的應(yīng)用

于 洋

山東萊鋼節(jié)能環(huán)保工程有限公司

1 前言

在現(xiàn)代建筑行業(yè)快速發(fā)展的過程中，越來越多先進(jìn)的技術(shù)類型和工藝種類被應(yīng)用到建筑施工中，使得工程建設(shè)效率和質(zhì)量均獲得了明顯的提高。裝配式建筑是一種新型建筑形式，其與BIM技術(shù)存在緊密的契合，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、施工、管理、運(yùn)營(yíng)維護(hù)等多個(gè)環(huán)節(jié)的優(yōu)化改進(jìn)，提高建筑的綜合效益。

2 BIM技術(shù)簡(jiǎn)介

BIM 技術(shù)即是指建筑信息模型，它是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，對(duì)建筑整個(gè)生命周期內(nèi)的信息進(jìn)行采集，進(jìn)而構(gòu)建三維建筑模型。將該技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)代建筑工程中，可以為設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理等參建單位的工作提供極大便利。BIM技術(shù)的本質(zhì)是將數(shù)字信息的應(yīng)用貫穿到建筑工程的整個(gè)生命周期內(nèi)，構(gòu)建集成化的管理環(huán)境，實(shí)現(xiàn)高效化施工監(jiān)控以及資源整理利用，將工程風(fēng)險(xiǎn)控制在最小的范圍內(nèi)。而且BIM 技術(shù)所具有的協(xié)調(diào)性、可視化特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)建筑工程管理的信息化，實(shí)現(xiàn)建設(shè)成本的降低以及工期的縮短。基于BIM 進(jìn)行施工模擬，可以加強(qiáng)工程參建各方的協(xié)調(diào)溝通。

在當(dāng)前行業(yè)發(fā)展背景下，建筑節(jié)能環(huán)保要求的增加使得裝配式建筑成為行業(yè)發(fā)展的主流。和傳統(tǒng)建筑形式相比，裝配式建筑具有更高的效率，而且借助BIM技術(shù)建立信息模型，可以實(shí)現(xiàn)施工、運(yùn)維等期間的信息共享，保障決策的科學(xué)性。

3 BIM技術(shù)在裝配式建筑全過程的應(yīng)用

3.1 BIM技術(shù)應(yīng)用于裝配式建筑設(shè)計(jì)

和傳統(tǒng)建筑不同，裝配式建筑設(shè)計(jì)需要考慮的兩項(xiàng)主要問題是預(yù)制構(gòu)件預(yù)埋和預(yù)留流程，這一環(huán)節(jié)需要大量設(shè)計(jì)人員的相互配合，對(duì)交流溝通的效率和時(shí)效性有著很高的要求。而基于BIM 技術(shù)則可以建立規(guī)范化的設(shè)計(jì)平臺(tái)，支撐設(shè)計(jì)人員之間的合作、溝通，確保建筑信息的有效對(duì)接，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案的同步調(diào)整。在具體工作中，設(shè)計(jì)人員可以綜合應(yīng)用云技術(shù)和BIM 技術(shù)，快速將BIM模型信息傳輸?shù)紹IM綜合設(shè)計(jì)平臺(tái)上，通過碰撞試驗(yàn)和自動(dòng)化糾錯(cuò)消除各專業(yè)之間存在的沖突以及不足。同時(shí)BIM 技術(shù)所具有的協(xié)同設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)信息參數(shù)的同步，便于各專業(yè)設(shè)計(jì)人員對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整。

3.2 BIM技術(shù)應(yīng)用于預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)

在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)的過程中，BIM技術(shù)的作用體現(xiàn)在兩方面：

首先，對(duì)預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)流程進(jìn)行優(yōu)化。裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)流程同時(shí)關(guān)聯(lián)著施工作業(yè)和設(shè)計(jì)兩個(gè)階段。為了確保預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)信息的可靠性，生產(chǎn)廠家可以直接從BIM 模型中提取各類構(gòu)件的詳細(xì)尺寸信息，制定科學(xué)的生產(chǎn)方案。同時(shí)在生產(chǎn)中要將進(jìn)程狀況同步傳輸給施工企業(yè)。此外，生產(chǎn)廠家還要在生產(chǎn)中為各類構(gòu)建置入數(shù)據(jù)RFID 芯片，將構(gòu)建的尺寸、材料種類、安裝位置等信息存儲(chǔ)在其中，這也可以為后續(xù)的施工和管理工作提供極大的方便。

其次，對(duì)裝配式建筑的模型試驗(yàn)和制作過程進(jìn)行分析優(yōu)化。裝配式建筑設(shè)計(jì)工作完成后，設(shè)計(jì)單位要將BIM 模型中各類預(yù)制構(gòu)件的信息和生產(chǎn)廠家進(jìn)行共享，方便廠家快速開展生產(chǎn)活動(dòng)，且能夠保障構(gòu)建生產(chǎn)的質(zhì)量。為了方便數(shù)據(jù)信息和預(yù)制構(gòu)件系統(tǒng)的有效對(duì)接，可以將加工信息參數(shù)以條形碼的方式保存下來，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流程的自動(dòng)化，還可以采用3D 打印技術(shù)將BIM模型制作出來，方便試制操作。

3.3 BIM技術(shù)應(yīng)用于裝配式建筑施工

在裝配式建筑施工中，BIM技術(shù)可以應(yīng)用于庫(kù)存管理、現(xiàn)場(chǎng)綜合管理、施工作業(yè)流程優(yōu)化等方面。首先，在預(yù)制構(gòu)件的庫(kù)存管理中，可以通過BIM 技術(shù)和RFID 技術(shù)的綜合應(yīng)用，提高預(yù)制構(gòu)件的驗(yàn)收效率，實(shí)現(xiàn)電子自動(dòng)化驗(yàn)收，避免人工驗(yàn)收可能造成的誤差。同時(shí)，施工人員也可以隨時(shí)在檢驗(yàn)中調(diào)取預(yù)制構(gòu)件的信息，判斷其安裝位置是否正確。

其次，在現(xiàn)場(chǎng)綜合管理中，BIM技術(shù)可以對(duì)裝配式建筑的施工作業(yè)進(jìn)行模擬，基于此功能就可以讓施工人員更好地掌握技術(shù)操作的要點(diǎn)，尤其是一些重要部位預(yù)制構(gòu)件的安裝，普遍具有復(fù)雜性特點(diǎn)，可以讓施工技術(shù)人員進(jìn)行反復(fù)熟悉練習(xí)。此外，通過BIM 技術(shù)還可以對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)路線設(shè)置進(jìn)行合理規(guī)劃，提高運(yùn)輸效率。

再次，對(duì)施工作業(yè)流程進(jìn)行優(yōu)化。BIM技術(shù)的3D模型可以轉(zhuǎn)化為5D模型，施工單位可以基于該模型對(duì)施工作業(yè)的資源消耗進(jìn)行有效模擬，繼而制定出動(dòng)態(tài)化的施工作業(yè)規(guī)劃方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工進(jìn)程的全面掌控。這樣可以使資金和資源得到最大化地利用。

3.4 BIM技術(shù)應(yīng)用于裝配式建筑后期運(yùn)行維護(hù)

首先，利用BIM技術(shù)可以進(jìn)行運(yùn)行維護(hù)設(shè)備管理。例如，在發(fā)生火災(zāi)的情況下，管理人員可以利用BIM 的資料管理和應(yīng)急管理綜合化功能對(duì)火災(zāi)位置進(jìn)行精準(zhǔn)定位，并明確火災(zāi)所需的材料，為撲救工作提供方便。在進(jìn)行設(shè)備維護(hù)時(shí)，可以從BIM模型中快速提取所需的預(yù)制構(gòu)件設(shè)備信息，聯(lián)系生產(chǎn)廠家。

其次，對(duì)設(shè)備質(zhì)量和能耗進(jìn)行管理。BIM 技術(shù)可以為裝配式建筑的智能信息化操作提供支撐，管理人員可以通過預(yù)制構(gòu)件的RFID技術(shù)，快速了解構(gòu)件的生產(chǎn)廠家、運(yùn)輸、安裝人員等方面的信息，這樣可以對(duì)質(zhì)量問題進(jìn)行快速精準(zhǔn)追責(zé)。

此外，BIM 技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)裝配式建筑的綠色運(yùn)行和維護(hù)管理，同樣是利用預(yù)制構(gòu)件中的RFID 信息，對(duì)建筑物的材料消耗進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，或是基于BIM 軟件對(duì)模型中的位置進(jìn)行分析處理，找出最合理的方法。在建筑拆除階段，BIM模型同樣可以為資源分類提供參考，實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維等多個(gè)階段的有效對(duì)接，提高效率、降低成本、控制污染，對(duì)建筑行業(yè)持續(xù)發(fā)展具有積極意義。