BIM技術在裝配式建筑中的應用

楊如平

摘 要：隨著時代的飛速發展人們對建筑的要求也變得越來越高，其中裝配式建筑以高效、環保等諸多優點得到越來越廣泛地關注。現階段，在裝配式建筑的施工質量管理中，建筑信息模型（BuildingInformationModeling，BIM）技術已經占據主導作用。BIM技術基于項目中各項相關信息數據，通過建筑模型的建立，模擬建筑物所具有的真實信息，因此具有信息完備性、信息關聯性、信息一致性、可視化、協調性、模擬性、優化性和可出圖性八大特點。本文圍繞裝配式建筑施工質量管理過程中的BIM技術應用進行簡要分析。

關鍵詞：BIM技術;裝配式建筑;應用

我國建筑行業目前存在著生產效率低、資源浪費嚴重、破壞生態環境的粗放式生產建造方式。近年來，我國政府大力推廣裝配式建筑，以此來彌補傳統建造方式的不足。裝配式建筑具有節能環保、人工成本低、提高施工效率、縮短施工工期、提高建筑質量、管理現代化等優點。同時，在裝配式建筑施工過程中，仍然存在著現場施工人員對施工工藝理解的不到位，現場構件堆放位置及吊裝順序的不科學性，一定程度上阻礙了我國裝配式建筑的推廣和發展。在我國，預制混凝土結構體系比現澆混凝土更有明顯的優勢，集中體現在其消耗資源減少、施工質量可控、施工效率提升、環境影響較小，以及勞動力需求符合中國社會人口結構發展的特點。近年來，我國經濟發展己經從資源消耗型逐步轉變為可持續發展模式，預制結構在我國的發展勢在必行。

1 在裝配式建筑工程施工中BIM技術的應用現狀

隨著我國建筑行業的快速發展，裝配式建筑在建筑行業中的應用越來越廣泛。裝配式建筑施工過程中，主要通過技術創新提高施工質量，主要具有精準用料、節能減排、生態環保等相關特點，是將傳統的施工理念進行轉變所采取的全新建筑思想和管控方法，并以此來打造高效的建筑規劃目標，從而進一步促進我國建筑事業的發展。其中，綜合預制混凝土裝配式建筑體系的出現，對我國建筑工程施工的進度具有十分重要的促進作用，可以更好地發揮出鋼結構混凝土等方面所具有的抗震等性能，其也對裝配式體系的廣泛應用進行了有效的優化[1]。而隨著技術的不斷創新以及建筑工程的困難度和復雜度不斷提高，在建筑領域三維模擬技術的應用也變得更加廣泛。在企業競標、施工以及具體的管理等過程當中，對施工效果動畫制作中所產生的差距進行了簡化。我國目前在裝配式建筑施工當中，主要采用BIM可視化模擬技術。其具有著逼真的3D動態效果，可以更加直觀地為人們展示施工方案，與原本平面靜止的施工設計方式相比，具有更加高效和便捷的特點。而且通過對BIM技術的應用，使其在原本三維立體造型的基礎上，實現了三維空間模擬運動，而且所建立起來的計算方法手段已經逐漸提升到了三維真實仿真技術效果。隨著VR技術在建筑領域當中的應用，對BIM技術也產生了一定的影響。通過將相關施工信息的數據模型進行集成，可以更好地表現出建筑功能的主要特性，以3D的可視化模擬將施工效果進行有效的展現，具有十分重要的作用。

2 BIM技術在裝配式建筑施工中的具體應用

2.1 建設企業的應用

建設單位對項目的管理起著不可替代的作用，管理過程使用BIM可以極大提高效率。第一，空間管理。管理系統及辦公系統占用大量的空間，在對系統空間位置進行統一規范的編碼后，將大量的文字描述內容變成三維圖形位置表達出來，使得空間管理變得更高效。第二，設施管理。包括設施的裝修、空間的合理安排以及辦公系統的規范設計等。對于由互操作性不強引起的成本問題，通過BIM技術，可以很好的控制，同時還可實現對重要設備的遠程遙控。第三，隱蔽工程管理。房屋設汁過程中常常因為美觀的要求需要對線路進行隱蔽處理，這些線路由于安裝較為隱蔽或者放置在不易被關注的角落很容易被施工單位忽略。隨著建筑物使用的時間越來越長，物業不斷調整，原先的隱蔽設施很有可能會引起安全問題。由于BIM模型能夠完整的了解房屋設計中存在的管線問題，因此只要是內部的管理人員都能夠根據了解掌握的信息對設計內容隨時進行調整。BIM技術還能實現房屋信息的實時更新，保證項目的安全，使安全風險降到最低。第四，應急處理。BIM為基礎的管理系統不存在盲區，對于人流聚集的空間，如公共建筑、大型公共建筑以及離層建筑等，在突發狀況發生時BIM技術具有很強的響應能力。BIM技術另一個重要作用就是進行預防，危險警告以及應急處理。

2.2 BIM技術在裝配式建筑全壽命周期管理中的應用

BIM技術在裝配式建筑設計規劃階段開始到生產制造、施工建設階段到最后運營維護階段都發揮著重要的作用。在裝配式建筑設計規劃階段，BIM技術可以解決進行精確的場地分析，BIM技術與地理信息系統結合，可以虛擬裝配式建筑物的空間和場地情景進行數據建模，然后通過BIM技術繪制圖紙，可以準確了解到模型參數變化，通過以上過程對模擬建筑出現的問題進行補正。工程造價需要在設計階段提前計算，可以利用BIM技術為設計人員提供大量的工程量信息，減少預算和實踐的誤差。裝配式建筑在生產階段，需要結合RFID技術和BIM技術，把幾何尺寸和建筑材料等信息芯片植入到預制構件中。一方面可以為裝配式建筑的各個構建的生產管理子系統提供相關數據，另一方面能夠把預制構件的生產等信息輸入到BIM數據庫中分析。在建筑施工階段，可以運用BIM技術主要解決傳統施工過程中出現的構件確實或者構件對應錯誤的問題，通過BIM技術對構件進行核查，減少施工失誤。在裝配式建筑的運營維護階段，物業管理可以通過BIM技術和相關設備鏈接，將建筑物的各項參數運行數據進行分析，幫助管理人員做出科學的管理方案。此外，還可以在建筑的門禁系統中運用BIM技術，例如通過BIM和RFID技術在門禁系統上安裝電子標簽，管理人員可以很快通過電子標簽定位需維修設備，然后可以把維修記錄在電子標簽上，通過BIM物業管理系統，使得管理人員可以在第一時間了解到最新的設備運營情況。

2.3 利用BIM三維進行一次深化設計

由于裝配式建筑是工廠生產，現場拼裝，所以一旦圖紙設計在現場安裝不上，構件將會被報廢，由此會造成巨大的成本損失，所以在設計的過程中需要利用三維模型進行預拼裝，檢查構件的外形尺寸、預留連接鋼筋、鋼筋套筒、連接金屬波紋管及預留洞口等是否正確。采用三維模型進行構件拆分，可以直接進行拆分，拆分完成后不用進行再次拼裝，節約設計時間。通過三維模型可視化檢查構件的外形尺寸、預留連接鋼筋、鋼筋套筒、連接金屬波紋管及預留洞口等是否正確，直觀快捷。

3 結語

國內的BIM技術雖然起步較晚，但是其發展速度并不慢。政府和國內的許多大型建筑企業都意識到了BIM技術的優勢。目前在國內建筑行業中，BIM輔助工程的實際應用案例越來越多，嘗試過的單位都從中了解到了BIM技術帶來的便利。宏觀來看，國內建筑行業效率不商、增長方式還是延續之前的粗放式、建筑業信息化水平低的問題導致國家很難完成“可持續發展”的目標。國內正在逐步推進工程信息化的發展，國家政策和法規層面已經做好了鋪墊對裝配式建筑的設計、生產、施工等各個環節也都提出新要求。通過BIM技術的運用實現全過程的組織化、技術系統優化，從而全面提升施工質量、效率效益。

參考文獻：

[1]紀博雅，戚振強.國內BIM技術研究現狀[J].科技管理研究，2015，35（06）：184-190.

[2]張健，陶豐燁，蘇濤永.基于BIM技術的裝配式建筑集成體系研究[J].建筑科學，2018，34（01）：97-102+129.（2）：113-120.