BIM技術在裝配式建筑工程施工中的應用

盧靜雅

摘? 要：集中預制的PC構件在我國的裝配式建筑中大量存在著，這種施工方式的速度快、作業量少并且施工機械化程度高，能夠較好地滿足我國現行標準下綠色施工的具體要求。在對裝配式建筑不斷深入研究的過程中，我們發現在裝配式建筑中應用BIM技術也是一項重要課題，BIM技術具有優異的模擬性、協調性、可視性以及可出圖性，其幾乎可以做到完全覆蓋建筑中的各類幾何和非幾何信息，涉及到建筑的材料、重量、尺寸和造價等多個方面的內容，應用BIM技術也能夠更好地解決裝配式建筑施工中本就存在著的各類問題，同時也優化了施工中的每一道工序和每一個環節，提升了設計效率，保證了施工質量。文章從裝配式建筑施工前期、施工階段以及施工后期三個方面來探討BIM技術的應用情況，并充分地認識到裝配式建筑工程施工中應用BIM技術的重要性和必要性。

關鍵詞：裝配式建筑;BIM技術;應用研究

中圖分類號：TU17? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）35-0152-02

Abstract： Centralized prefabricated PC components exist in a large number of prefabricated buildings in China， which has the advantages of fast construction speed， less work and a high degree of mechanization， which can better meet the specific requirements of green construction under the current standards of China. In the process of in-depth study of prefabricated buildings， we find that the application of BIM technology in prefabricated buildings is also an important topic. BIM technology has excellent simulation， coordination， visibility and drawability， which can almost completely cover all kinds of geometric and non-geometric information in the building， involving materials， weight， size， cost and other aspects of the building. The application of BIM technology can also better solve all kinds of problems that already exist in the prefabricated building construction， and at the same time optimize every working procedure and every link in the construction， improve the design efficiency and ensure the construction quality. This paper discusses the application of BIM technology from three aspects： the early stage of construction， the stage of construction and the later stage of construction， and fully realizes the importance and necessity of applying BIM technology in the construction of prefabricated buildings.

Keywords： prefabricated architecture; BIM technology; application research

1 裝配式建筑施工前期BIM技術的具體應用

1.1 構建裝配式標準化族庫

在裝配式建筑工程項目中應用BIM技術能夠更好地發揮出兩者的優勢，借助于BIM技術施工單位能夠建立一個裝配式標準化族庫，這樣就能夠建立更加完善的裝配式建筑結構模型了，建模的時間被大大縮短了。另外，BIM技術中的碰撞校核管理器也能夠及時檢查相關的碰撞信息，有效解決預制PC構件出現碰撞的問題。在裝配式建筑構件的生產階段也能夠科學應用BIM技術，傳統的生產預制構件的過程是存在著一定的弊端的，生產人員經常會無法準確讀取二維圖紙，那么就會影響構件的數據，既浪費了材料，同時也影響的施工進度的有序進行。而如果使用BIM技術，施工單位就能夠將材料、尺寸以及鋼筋水泥的相關參數等模型數據信息以直觀的形式提供給生產廠家，借助于二維碼技術能夠將設計參數直接轉換成加工參數，生產系統中直接輸入設計信息，生產構件的準確率大大提升，同時也大大提升了預制PC構件的機械化水平。

1.2 檢驗預制構件的預拼裝情況

在檢驗預制PC構件的預拼裝情況時也可以借助于BIM技術，在實際的工作中是這樣操作的，通過3D打印技術和BIM模型能夠將需要生產的構件打印出來，之后對它們進行預拼裝，在此過程中如果出現了相應問題，那么就可以及時進行調整，如改進構件的形狀、尺寸和接口形式等，之后再次打印已經改進過后的構件，再次進行預瓶裝直到預拼裝的過程準確無誤后，才能夠批量的生產PC構件。在裝配式建筑的施工前期應用BIM技術，不但能夠通過模擬生產和模擬拼裝及時發現大批量生產過程中可能會出現的問題，避免出現構件報廢的問題，同時也能夠有效驗證預制裝配式建筑的設計方案的科學性和合理性。

1.3 合理管控裝配式建筑的造價

應用BIM技術后能夠將大量的建筑信息涵蓋進來，并能夠更加精準的動態化管理相關資源。BIM軟件主要是通過計算機信息技術將模型中的所有數據信息快速并且準確地統計出來，科學計算出裝配式建筑的節點和工程量，有效避免以往因為人工計算數據而導致的計算誤差的出現。在我們對相關資料進行研究的過程中，我們發現如果在估算造價的工作中應用BIM技術，與傳統的估算方式相比，其不但能夠大大節省估算的耗時，同時也大大提升了估算工作的精準性，預算外更改的情況大大減少。在碰撞檢查工作中也能夠應用BIM技術，不同單位以及不同專業之間在BIM系統中能夠很好地避免發生沖突，彼此的可交流性大大提升。

2 裝配式建筑施工階段BIM技術的具體應用

2.1 模擬裝配式建筑的施工過程

在裝配式建筑的施工階段應用BIM技術能夠很好地將施工全過程模擬出來，逐一演示施工中可能出現的各類問題，提前制定好解決這些問題的有效對策，及時的改進并完善現有的施工方案，最大限度地降低施工中出現事故的概率，同時也很好地控制了資源的消耗情況。比如，裝配式建筑施工中需要吊裝PC構件，應用BIM技術后就能夠管理整個吊裝過程，將PC構件的各類屬性和參數全部寫入到施工計劃中并進行模擬施工。而在確定了施工方案后，工作人員就可以借助計算機設備來實時管理整個施工進程，實際吊裝PC構件時，應在充分考慮到吊裝操作規范以及施工具體線路的基礎上，來銜接配合好施工中的各個環節，從而保證實際的吊裝質量。另外，借助于BIM技術還能夠根據時間階段很好銜接各個階段的施工模擬動畫，將施工過程直觀表現出來。有些現場的連接節點構造較為復雜，并且對施工有很高的要求，那么為保證施工的精準性，也應利用BIM技術將各個節點連接起來并進行可視化的展示。

2.2 檢測裝配式建筑的碰撞情況

在項目的設計過程中可以應用BIM技術來及時監測項目整體的碰撞情況，舉例來說，應用BIM技術借助于其自帶的軟件來檢測設計圖紙范圍之內的建筑管線布置、結構布置以及在縱向和橫向上的碰撞情況，及時發現構件之間的沖突問題，及時改進設計圖紙，在還未施工時就發現了這些問題，各個專業能夠更好地為設計工作服務，同時也節約了成本，與傳統的對設計方案的檢測驗證工作相比，應用BIM技術大大提高了整體的工作效率，當然在檢測碰撞情況工作中應用BIM技術還缺乏大量的實踐，在管理和使用的過程中也可能存在一些問題，需要我們在后續的工作逐步完善。

2.3 管理裝配式建筑的施工材料

在裝配式建筑工程的材料管控工作中應用BIM技術也能夠取得更好的效果，預制裝配式建筑的PC構件時，在作業現場肯定要堆放大量的構件和原材料，同時還必須配備相應的人員分類和存放這些構件和材料，那么這些人為的操作過程就也很容易出現失誤。應用BIM技術后，將施工現場的各項數據參數模擬出來，在充分掌握了施工現場自身特點和實際情況的基礎上，逐一統計各個環節所需要的PC構件，這樣生產廠家就可以分批預制了，作業現場材料大量堆積或是材料短缺的問題就有效解決了。另外，應用BIM技術還能夠更準確收集PC構件的相關信息，項目的驗收單位能夠快速的查詢這些信息，大大提升了驗收工作的實際效率。項目施工作業完成后，施工單位也能夠及時統計出施工階段所產生的構件和材料的消耗量，有效對比材料的實際用量和計劃用量的差異，從而方便后續材料管控工作的有序進行。

3 裝配式建筑施工后期BIM技術的具體應用

3.1 管理裝配式建筑的信息

應用BIM技術后，其所具備的運行維護管理數據平臺中實際上已經將裝配式建筑工程項目中從最初階段到最后施工竣工階段所產生的全部信息均錄入進來了，同時軟件系統還會對這部分數據和信息進行分析和處理，之后將它們關聯到與之相匹配的建筑項目建設過程中產生的各類組件上。而在項目施工完成后的運營和維護階段，通過BIM技術也能夠將各類數據和信息存儲到計算機系統中，當出現問題或是有需要時，相關人員只需要在計算機中進行自動化查找就可以了，這樣信息就不會丟失了，同時也有效避免了以往需要手動搜索數據信息的問題。

3.2 檢修裝配式建筑的設備故障

在裝配式建筑的后期運行階段，借助于BIM技術能夠快速將CAD二維土質轉換成BIM的三維模型，其可視化的效果非常好。而相關單位在維護裝配式建筑時，通常都是不可能用肉眼來觀測建筑結構內部的水、電、氣等隱蔽工程的運轉情況的，通過三維立體的BIM模型則能夠直觀地觀察到每一個隱蔽構件的實際位置，這樣一旦設備在運行狀態下出現了故障，維護人員便能夠迅速找出出現故障設備的具體位置并進行快速維修，大大降低了維修的成本和時間。

3.3 制定裝配式建筑的應急方案

在裝配式建筑的施工后期階段應用BIM技術還能夠準確識別出建筑運行和維護過程中可能存在的安全隱患，由于BIM技術自身具有非常優異的模擬仿真功能，通過對系統相應功能的真實模擬，發現模擬過程中的安全隱患并提出有針對性的應急方案。舉例來說，裝配式建筑運行時借助BIM技術可開展火災疏散模擬，并制定用戶緊急疏散的線路和計劃，這樣當災害真的來臨時，由于已經制定了有效的應急方案，從而將損失降到最低。

4 結束語

通過以上的論述，我們對裝配式建筑施工前期、施工階段以及施工后期三個方面BIM技術的應用情況進行了詳細的分析和探討。在裝配式建筑項目的施工過程中應用BIM技術已經成為了一種發展的必然趨勢，BIM技術能夠將裝配式建筑的整體和局部模型直觀呈現出來，清晰展現出裝配式建筑的各個節點，施工單位能夠有效處理好PC構件的協調問題，減少了安全隱患，同時大大提升了施工的整體效率，為真正實現我國裝配式建筑的良性發展，后續的工作中應重點解決銜接不通暢、信息運用能力較低以及信息交互不便等問題。

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