淺析BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用

張雄

陜西建工機(jī)械施工集團(tuán)有限公司 陜西 西安 710032

1 BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用價(jià)值

1.1 優(yōu)化方案設(shè)計(jì)

首先，建筑造型快速建模。通過(guò)將輕鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑各個(gè)零構(gòu)件的信息（包括零構(gòu)件類型、尺寸大小等信息），利用BIM軟件構(gòu)建相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)模型族庫(kù)，設(shè)計(jì)人員根據(jù)項(xiàng)目要求從模型族庫(kù)選取標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)件進(jìn)行建筑初步方案設(shè)計(jì)，提高初步設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量與效率；其次，可視化空間規(guī)劃。設(shè)計(jì)人員可以利用BIM進(jìn)行地形模型建模，將項(xiàng)目所在的地形通過(guò)三維信息模型呈現(xiàn)出來(lái)，直觀地分析建筑場(chǎng)地地形的變化以及建筑與場(chǎng)地之間的關(guān)系，為后續(xù)方案設(shè)計(jì)中確定輕鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑外形、空間定位以及景觀規(guī)劃提供良好的基礎(chǔ)。

1.2 構(gòu)建零構(gòu)件信息模型進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)

建筑設(shè)計(jì)師根據(jù)統(tǒng)一的建模標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)業(yè)主的需求以及項(xiàng)目實(shí)際情況，從相應(yīng)零構(gòu)件族庫(kù)中選擇合適零構(gòu)件進(jìn)行組建BIM建筑模型，當(dāng)添加結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)信息（如荷載、設(shè)計(jì)依據(jù)等），用結(jié)構(gòu)專業(yè)BIM模型表達(dá)。項(xiàng)目各參與方可以基于BIM模型進(jìn)行溝通交流，減少設(shè)計(jì)錯(cuò)誤的發(fā)生，提高設(shè)計(jì)的效率與效果。

1.3 可視化碰撞檢測(cè)

利用BIM模型進(jìn)行管線綜合等碰撞檢查，通過(guò)運(yùn)用三維信息模型可視化碰撞功能，可以檢查鋼結(jié)構(gòu)、給排水、電氣、暖通等各專業(yè)設(shè)計(jì)中各種碰撞問(wèn)題，協(xié)助優(yōu)化設(shè)計(jì)和減少錯(cuò)漏，實(shí)現(xiàn)有限空間里面最合理的管線布局方案。同時(shí)對(duì)各種空間裝修完成的凈高提供檢查，可幫助提升設(shè)計(jì)品質(zhì)[1]。

2 BIM技術(shù)在生產(chǎn)階段的應(yīng)用價(jià)值

2.1 材料工程量統(tǒng)計(jì)

輕鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑BIM模型可將關(guān)聯(lián)的建筑信息進(jìn)行有效分類、保存，使項(xiàng)目信息形成了一個(gè)有機(jī)整體，可以隨時(shí)通過(guò)模型導(dǎo)出所需的信息報(bào)表。在建筑零構(gòu)件運(yùn)往施工現(xiàn)場(chǎng)安裝前，承包商根據(jù)施工組織計(jì)劃與零構(gòu)件的數(shù)量統(tǒng)計(jì)明細(xì)，制定合理的物資采購(gòu)計(jì)劃，制作加工計(jì)劃，運(yùn)輸計(jì)劃，保證施工按時(shí)按需進(jìn)行，避免場(chǎng)地材料堆積。

2.2 提高零構(gòu)件精度

在鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件加工過(guò)程中應(yīng)用BIM技術(shù)，形成數(shù)字化制造流程，使得鋼結(jié)構(gòu)加工制造流程變得簡(jiǎn)單高效。基于BIM模型采集的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件信息會(huì)完整地傳遞給鋼構(gòu)件加工廠，提高鋼構(gòu)件的加工精度，減少鋼構(gòu)件加工過(guò)程的浪費(fèi)。BIM技術(shù)的引入，使得鋼結(jié)構(gòu)加工制造流程變得更加的簡(jiǎn)單。尤其是在數(shù)字化管理方面，使得在加工階段的工程造價(jià)大幅度降低。

2.3 構(gòu)件詳細(xì)信息查詢

在生產(chǎn)階段應(yīng)用BIM技術(shù)，可以利用零構(gòu)件模型將設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的信息傳遞到零構(gòu)件生產(chǎn)環(huán)節(jié)，同時(shí)利用零構(gòu)件模型可以及時(shí)進(jìn)行相關(guān)信息的更新，可以快速直接地通過(guò)模型獲取詳細(xì)零構(gòu)件構(gòu)件信息。借助基于物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的RFID技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)零構(gòu)件構(gòu)件的信息化、可視化管理，保證了輕鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑項(xiàng)目全生命周期中的信息流更加準(zhǔn)確、及時(shí)、有效。

3 BIM技術(shù)在施工階段的應(yīng)用價(jià)值

3.1 優(yōu)化專項(xiàng)方案分析

利用BIM技術(shù)進(jìn)行輕鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑專項(xiàng)施工方案模擬，可以將關(guān)鍵部位的施工過(guò)程通過(guò)模型模擬動(dòng)畫(huà)的形式表現(xiàn)，可以使方案編制人員直觀地觀察專項(xiàng)方案的現(xiàn)場(chǎng)虛擬狀態(tài)，對(duì)相關(guān)的影響因素提前預(yù)測(cè)并排除，進(jìn)而制定最優(yōu)的專項(xiàng)施工方案，保證方案的科學(xué)性與合理性。依據(jù)施工組織計(jì)劃，利用Project等項(xiàng)目管理軟件制定的進(jìn)度計(jì)劃作為時(shí)間參數(shù)導(dǎo)入三維模型，進(jìn)行輕鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑的結(jié)構(gòu)主體的施工方案模擬，可以對(duì)比分析不同方案的優(yōu)劣性，優(yōu)化各種資源安排，提高施工階段管理效率，實(shí)時(shí)地對(duì)施工方案進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。

3.2 提高工程項(xiàng)目質(zhì)量

首先，BIM模型儲(chǔ)存了大量的建筑構(gòu)件和設(shè)備信息。通過(guò)軟件平臺(tái)，可快速查找所需的材料及構(gòu)配件信息，如規(guī)格、材質(zhì)、尺寸要求等，并可根據(jù)BIM設(shè)計(jì)模型，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行追蹤、記錄、分析，掌握現(xiàn)場(chǎng)施工的不確定因素，避免不良后果出現(xiàn)，監(jiān)控施工質(zhì)量；其次，通過(guò)BIM的軟件平臺(tái)動(dòng)態(tài)模擬施工技術(shù)流程，再由施工人員按照仿真施工流程施工，確保施工技術(shù)的傳遞不會(huì)出現(xiàn)偏差，避免實(shí)際做法和計(jì)劃做法出現(xiàn)偏差，減少不可預(yù)見(jiàn)情況的發(fā)生，監(jiān)控施工質(zhì)量；再次，在輕鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑的施工階段，可以應(yīng)用BIM模型指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)手工作業(yè)和利用三維模型代替?zhèn)鹘y(tǒng)二維圖紙指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械吊裝作業(yè)，可以避免現(xiàn)場(chǎng)人員由于圖紙誤讀引起施工順序或安裝連接件固定出錯(cuò)等；最后，在深化設(shè)計(jì)階段，由深化設(shè)計(jì)人員利用深化模型生成三維安裝圖以及三維模擬安裝示意圖。

3.3 優(yōu)化成本管理

通過(guò)實(shí)際成本BIM模型，很容易檢查出那些項(xiàng)目還沒(méi)有實(shí)際成本數(shù)據(jù)，進(jìn)行成本的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)?；贐IM模型的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)更新的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)成本參數(shù)的動(dòng)態(tài)管理，比傳統(tǒng)的成本管理的準(zhǔn)確性有很大的提升。數(shù)據(jù)精度達(dá)到構(gòu)件級(jí)，可以快速提供項(xiàng)目管理所需要的數(shù)據(jù)信息，有效提升成本管理效率。同時(shí)基于BIM模型進(jìn)行多維度匯總分析成本報(bào)表，直觀地確定不同時(shí)間點(diǎn)的資金需求，模擬并優(yōu)化資金籌措和使用分配，實(shí)現(xiàn)投資資金財(cái)務(wù)收益最大化。BIM模型可以先實(shí)現(xiàn)合同條款分類查詢以及實(shí)時(shí)成本三算對(duì)比的功能，大幅提升合同、成本管理方面的合同查詢、分析效率，并且實(shí)現(xiàn)通過(guò)BIM模型的圖紙、合同、清單、進(jìn)度、工程量等信息的可視化實(shí)時(shí)查詢。

4 結(jié)束語(yǔ)

總之，裝配式建筑與傳統(tǒng)建筑相比，具有消音減噪、綠色環(huán)保、資源利用率高、結(jié)構(gòu)精度高等優(yōu)勢(shì)點(diǎn)。BIM技術(shù)，作為一種潛力巨大的高新科學(xué)技術(shù)，是未來(lái)的熱門(mén)研究課題，也是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)之一。將BIM技術(shù)應(yīng)用到現(xiàn)代裝配式建筑中，潛力巨大，是現(xiàn)代建筑領(lǐng)域的一個(gè)重要發(fā)展方向。

[1] 董蘇然,許曉文,付素娟.BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用實(shí)踐[J].建設(shè)科技,2017,(03):37-39.