BIM 技術在裝配式建筑中的應用

黃唯

（重慶太極房地產開發有限公司，重慶 401123）

一、BIM 技術的定義和特點

BIM 即Building Information Modeling，我國多將其翻譯成建筑信息模型。美國國家BIM 標準對BIM 的定義有三部分內容：①BIM 是一個設施（建設項目）物理和功能特性的數字表達；②BIM 是一個共享的知識資源，是一個分享有關這個設施的信息，為該設施從概念到拆除的全生命周期中的所有決策提供可靠依據的過程；③在項目的不同階段，不同利益相關方通過BIM 中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自職責的協同作業。

二、裝配式建筑概念及特征

裝配式建筑也稱工業化建筑、模塊化建筑，裝配式建筑采用規?；a的方式生產構件產品，并通過現場組裝形成的建筑。在項目開發過程中，裝配式建筑可以對項目的質量、成本和進度三大方面進行管控，從而保證項目順利落地。裝配式建筑的優勢是多方面的，裝配式建筑建造速度快，可比傳統建造方式的進度提高約30%；裝配式建筑受氣候條件的影響較小，且因為機械化程度高，現場施工量的減少，極大地節約了勞動人員的配備并且減少了材料浪費。得益于BIM 技術強大的信息處理和收集能力，裝配式建筑由設計到施工每一個環節所需的信息都能夠得到保證，從而在項目全生命周期中準確地傳遞。在此之前，每一個信息的收集與處理都是一件非常繁重而浩大的任務。因此裝配式的難題，一般并非都是技術上的，而是資源整合上的。如今資源整合在很大程度上要依賴于信息技術，而BIM 就是這一高度整合的信息技術的最佳解決方案。

三、BIM 在裝配式建筑中的應用

（一）BIM 技術在裝配式建筑設計階段的應用

裝配式建筑的核心是“集成”，BIM 技術是“集成”的手段，將設計、生產、施工、裝修和管理的全過程串聯，服務于裝配式建筑的整個生命周期。BIM 技術為裝配式建筑設計提供了強大的技術支撐，二維設計中經常出現的構件碰撞問題可以通過三維BIM 模型完美的解決，大大減少了項目中“錯、漏、碰”的問題，提高了效率。BIM 技術在裝配式建筑的設計階段可以進行標準化設計、性能設計、工程量統計、管線優化、基礎驗證，深化設計階段可以進行預制構件庫建設、碰撞檢測、施工模擬。在裝配式建筑的設計中可以采用基于BIM 的模塊化設計方法，將傳統的施工圖設計和施工深化設計合并，優化設計流程，提高設計效率。裝配式建筑信息集成的基礎是模數化、標準化、模塊化。其中模數化是基礎，建立標準化單元模塊，形成系列的標準化設計模塊，組合成標準化功能模塊。模數化設計在構件生產過程中利用建筑標準模數體系，以提高生產效率、降低成本，同時方便構件組裝，規范相關配套建材、規格品類，實現裝配一體化。在這一過程中通過BIM 模塊庫，將模塊像“搭積木”一樣組裝成建筑模型，為決策提供直觀的依據。

（二）BIM 技術在裝配式建筑構件生產階段的應用

裝配式建筑是將部分或全部構件在工廠預制完成，然后運輸到施工現場，將構件組裝而成，由此可見預制構件工藝設計是裝配式建筑的核心。BIM 技術在裝配式建筑構件生產階段可以進行預制構件深化設計，基于BIM 技術建立構件生產工藝模型，利用BIM 技術的優勢和特點進行預制構件初步設計和深化設計。BIM 技術在裝配式建筑構件生產階段的應用，不僅僅是建立三維模型，更重要的是基于三維信息模型的生產過程協同管理，以及預制構件的檢查及修復等，從而大幅保證構件的質量并提高生產效率。

（三）在施工階段的運用

在裝配式建筑施工階段中運用BIM 技術能夠提升工程的施工質量，確保工程的整體效率，提升工程質量，同時可以促進裝配式建筑在我國的快速發展。因此，應在具體運用中做好BIM 技術的使用工作，發揮出其在建筑施工管理階段的作用。

1.做好預制構件管理工作。裝配式建筑涉及較多的預制構件種類，在數量方面也是相對較多的。所以，在開展施工過程時，很容易出現預制構件丟失、運用錯誤等問題。而在施工階段運用BIM 技術則應從BIM技術、RFID 技術運用入手，及時對預制構件的使用情況進行全面跟蹤，實現有效管控目標。當預制構件進入施工現場后，可以在門禁軟件系統中增加RPID 閱讀器，及時對構件的入場情況等進行記錄。當構件運送到現場后，要求工作人員做好構件數量、質量等方面的檢查，只有經過全面檢驗，才能運用BIM 技術要求運輸車輛運送到具體位置，從而提升了裝配式建筑預制構件的管理質量，不斷提高施工工作的整體效率。

2.BIM模擬技術。運用模擬BIM技術對施工流程進行全面的仿真模擬，同時需要根據施工設計內容，在掌握施工工藝與流程等基礎上針對工程的具體施工情況進行模擬。從施工建設的角度而言，因其在施工中對機械化水平、施工工藝、質量等方面有著比較嚴格的要求，所以，在施工中為避免出現材料浪費等問題，需要運用BIM 技術做好施工過程的模擬工作，在掌握具體情況的基礎上針對施工方案進行分析，找出不足，設計出有針對性的施工方案。另外，在施工中還要做好材料管理制度完善工作，以優化整合為主，明確工程建設重點，針對安全事故發生率等進行全面分析，不斷提升工程的施工質量。

3.在模擬施工裝配式建筑工程中，施工環節一直是最為重要的環節之一，如果沒有做好施工管理工作，則勢必會影響設計圖紙優勢的展現。所以，在開展施工工作前，需要運用BIM 技術針對施工中潛在的問題開展模擬處理，同時要將設計中的構件、各項參數等輸入到數據庫中，建立相應的模型，便于施工管理人員判斷出施工中潛在的安全隱患，找出與設計存在較大差異的問題等。當發現潛在問題時，應及時改進設計方案，并將模型與具體參數納入參考信息中，在加強管理與設計人員溝通的基礎上做好方案的改進工作。

（四）在運行維護階段中的運用

在裝配式建筑施工中，做好運行與維護工作對提升工程質量有著直接的影響，而在建設中應當明確的是，對建筑工程影響最大的因素之一就是火災。但BIM 技術能夠在其他技術的輔助下及時發現火災，并針對火災進行精準定位，從而提高了人員的疏散效率，實現了對火災的有效處理。在開展裝配式建筑維護階段中，要求維護人員結合數據庫中的內容及時查閱構件信息，并在此基礎上找出問題，制定有效的解決方案，提升維護效果。當出現質量問題時，應及時對各環節中的信息進行處理，并運用到運維階段中，明確各方責任，在降低生產能耗的基礎上實現長遠發展的目標。

結束語：為保證裝配式建筑施工階段各項工作可以順利開展，不僅需要保證預制構件質量效果和各項工作連貫實施效果，擴展BIM 技術在裝配式建筑施工階段中的應用范圍，借助BIM 技術將裝配式建筑施工階段各項工作現實情況和裝配式建筑空間模型表現出來，為推進裝配式建筑施工順利開展提供有力支持。此外，還應針對BIM 技術在裝配式建筑施工階段中的應用展開研究，以滿足現代化建筑行業對裝配式建筑施工提出的要求。