現代化裝配式建筑BIM集成技術

林志鵬

摘要：裝配式建筑是現代建筑產業發展的主要趨勢之一，能夠實現建筑設計的標準化和信息化建筑建造。BIM集成技術作為現代化裝配式建筑的重要技術支撐，在實現建筑設計、生產和使用、運營一體化方面能夠發揮積極作用。本文對BIM集成技術在現代化裝配式建筑中應用的有關內容進行了簡單的分析和探究，以期為現代化裝配式建筑的發展和技術應用提供一定的參考。

關鍵詞：現代化;裝配式建筑;BIM集成技術

建筑產業是我國國民經濟發展的重要支柱產業之一，屬于技術密集型和勞動密集型產業，為經濟社會發展作出了較大的貢獻。但是隨著節能環保理念、低碳綠色發展理念的深入，傳統建筑行業的生產和建設方式已經不能適應新要求，現代化裝配式建筑應運而生，并且在工業化生產、節能降耗、綠色減排等方面發揮了積極作用。BIM集成技術在裝配式建筑中的應用推動建筑行業朝著信息化、智能化、綠色化的方向深入發展，是現代建筑行業研究的熱點。

一、現代化裝配式建筑與BIM集成技術的相關概述

（一）現代化裝配式建筑

所謂的裝配式建筑是在建筑工地利用預制的建筑構件裝配而成的建筑物。與傳統的現澆式建筑結構相比，裝配式建筑具有建設速度快、受外界環境影響小、減少勞動力、環境污染度低以及建筑質量可靠的優點。當然，裝配式建筑也存在缺點，主要是裝配式建筑結構設計難度大、建筑整體性較差等。目前裝配式建筑在我國處在發展的初級階段，不論是市場占有率，還是建設的規模都比較小，這一方面是因為現代化裝配式建筑的技術推廣不夠深入，公眾對裝配式建筑的認可度和接受度比較低。另一方面，裝配式建筑技術標準還未健全，在關鍵技術集成創新、預制構件自動化生產方面與發達國家相比還存在一定的差距。尤其是裝配式建筑設計、施工的信息技術含量較低，制約了現代化裝配式建筑的發展。

（二）BIM集成技術

BIM集成技術是建筑信息制造技術的簡稱，該種技術是利用數字信息仿真對建筑工程項目的有關信息、數據進行模擬，在三維建筑模型的支持下，促使建筑工程監理、設備管理、工程化管理等功能的實現。BIM集成技術的信息完備度是比較高的，而且具有信息一致性、可視化、模擬化等技術應用優勢。當前，BIM集成技術主要被應用在建筑設計、建筑施工中。

二、BIM集成技術在現代化裝配式建筑中的應用

（一）BIM集成技術在現代化裝配式建筑設計中的應用

與傳統建筑相比，現代化裝配式建筑對建筑設計的合理性和準確性要求更高，可以說，裝配式建筑預制構件的生產和裝配直接決定了現代化裝配式建筑的施工效率和整體質量。在傳統建筑設計中，主要采取二維平面設計的方式，CAD軟件是最常用的建筑設計軟件，建筑設計的繪圖工作量大，并且在建筑圖紙會簽過程中難以發現存在沖突的地方，導致在后期施工過程中出現各種各樣需要協調、改進的問題，對建筑施工的進度和工期產生影響。

而BIM集成技術是通過三維建模軟件平臺進行建筑設計的，建筑結構設計人員、給排水設計人員、電氣暖通設計人員等各專業設計項目都可以通過專業的三維信息模擬平臺建立模型，實現對裝配式建筑的深化設計。同時利用BIM集成技術，還能夠構建裝配式建筑的構件庫，按照相關要求，從整體到細節對裝配式建筑構件進行拆分，借助于參數化設計方式對構件進行自動化建模和深化設計。另外，在裝配式建筑圖紙會簽、校審的過程中，BIM技術平臺自帶的自動校對功能能夠對建筑設計圖紙中的錯誤以及各專業項目之間的沖突進行檢查，然后對相關的預制構件進行預裝配模擬，提高構件節點設計檢測的準確性。

（二）BIM集成技術在現代化裝配式建筑施工中的應用

現代化裝配式建筑施工過程中，BIM集成技術應用主要體現在預制構件的生產和建筑施工現場現澆和預制構件安裝兩個主要環節中。

1、現代化裝配式建筑預制構件生產過程中BIM集成技術的應用

工廠化預制構件生產是現代化裝配式建筑最重要的環節之一，在現階段，建筑構件預制工廠一般是對照著構件施工圖開展預制構件的放樣、下料，并進行生產。但是過去在二維平面設計技術下，裝配式建筑施工圖紙構件中的外觀、尺寸、形狀不夠準確，并且構件的預留預埋件、預留孔洞等的表達并不直觀，很容易出現誤差或者是錯漏。并且在構件制作生產過程中，由于與建筑施工現場信息對接、溝通不暢或者是不及時，經常會出現生產的構件與裝配式建筑現場安裝進度不匹配的問題，出現了預制構件短缺停工、預制構件堆放管理等困難。

BIM集成技術在現代化裝配式建筑中的應用能夠有效解決這些問題。利用BIM平臺對建筑預制構件生產進行精確化指導，通過三維模型能夠對預制構件的放樣信息進行直觀明了、準確精準的了解，從而大大減少建筑構件生產的次品率，避免出現錯漏。另外，BIM集成技術還能夠在BIM平臺和裝配式建筑施工現場建立暢通的信息溝通渠道，通過信息共享對預制構件的生產計劃進行動態調整，從而實現預制構件生產與裝配式建筑現場裝配施工的無縫對接。

當前，3D增材打印技術不斷優化，在建筑行業中應用在不斷深入，BIM集成技術與3D增材打印技術的融合能夠將BIM模型中的建筑預制構件進行打印，裝配式建筑預制構件的生產速度、生產質量將會大大提高。

2、BIM集成技術在現代化裝配式建筑施工現場的應用

在現代化裝配式建筑安裝施工過程中，構件的吊裝是比較復雜的，高空吊裝的工作量比較大，并且施工安全管理的難度較大。BIM集成技術的應用能夠為這一問題解決提供可靠的支持，在裝配式建筑安裝施工之前，借助于BIM平臺對裝配式建筑構件吊裝、裝配進行模擬，根據模擬情況優化裝配式建筑施工流程，確保現場施工的順利、安全進行。

與傳統的建筑施工場地相比，現代化裝配式建筑施工工地對施工材料堆放條件的要求是比較高的，也就是說，預制構件的堆放、存貯都必須按照相應的標準和要求進行，不能馬虎大意。應用BIM集成技術將建筑預制構件進行二維碼編碼，根據編碼情況在施工現場對預制構件進行分類堆放，并且在BIM平臺上編制預制構件堆放管理的目錄和使用臺賬，在裝配施工過程中，根據相應的編號對構件存貯的位置進行快速、準確的定位，根據施工現場的實際安排最優化的構件運輸吊裝路線，從而能夠大大提高預制構件吊裝施工的效率。

實際上，如果在BIM平臺模型中加入裝配式建筑施工人力、材料、機械用具和工期要求等相關數據，對裝配式建筑的BIM平臺進行完善，能夠大大提高施工單位和人員對裝配式建筑整體施工過程、施工環節和施工重點的把握，并且根據施工現場的實際情況，作出及時的調整，優化裝配式建筑施工的方案，在提高裝配式建筑施工質量、保證施工工期以及節約裝配式建筑工程建設成本方面發揮積極的作用。

結束語：

借助于BIM集成技術的可視化、信息化和專業化的技術優勢，現代化裝配式建筑設計將不斷優化，不論是構件制作的質量和水平，還是施工現場的安全和管理，都能夠得到優化和提升，但是目前BIM集成技術在現代化裝配式建筑中的應用仍處在初級的階段，一些技術融合的難題需要攻克，一些模型維度需要持續優化，未來隨著相關技術的不斷發展，BIM集成技術將在現代化裝配式建筑中發揮更加積極的作用。

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