裝配式建筑中BIM技術的應用方法

許迅

（浙江啟道工程科技有限公司）

1 引言

當前建筑業(yè)的發(fā)展已經(jīng)日趨成熟。許多區(qū)域在進行項目施工的時候都采用裝配式建筑的理念，實行綠色發(fā)展，然而當前國內在裝配建筑領域中還存在許多技術上的瓶頸，施工過程中常常產(chǎn)生一些困難，比如施工過程中的拼接流程?；诖?，應當要調整預制模塊的制造和運輸，使其更加符合施工階段的整合，能夠完全發(fā)揮其自身構件的特點。通過BIM技術將工程設計和管理相關理念展現(xiàn)出來。另外，也可以通過BIM更好地設計建筑構件，并且可以發(fā)展建筑業(yè)的信息智能化。

2 我國裝配式建筑的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 裝配式建筑的簡述

裝配式建筑根據(jù)名稱顯而易見，就是說先將建筑所需構件根據(jù)設計要求提前在工廠進行預制，然后送達場地進行裝配[1]。預制構件分為預制鋼構件、預制混凝土構件等，完成后的構建送達施工場地后，通過最前沿的建筑拼接技術把鋼筋混凝土進行澆筑和累建。在連接構件時已經(jīng)將其抗震要求考慮在內，總流程從設計、制造到最終的實際運用，都是基于完整的模塊化系統(tǒng)，使得成本和質量管理更加合理科學，構件的預制能夠使得建筑施工過程更加綠色高效。通過鋼筋插口的咬合以及混凝土的澆筑使得裝配式建筑的安全性大大提高。

2.2 裝配式建筑標準化流程體系

1）建筑方案的設計

主要通過專業(yè)的軟件對方案和施工圖進設計設。以前是利用Auto CAD來做好前期的設計制作，通過使用Auto CAD軟件以及對BIM技術的運用實現(xiàn)了對結構設計的高效化和標準化，而且利用BIM可視化技術對局部構件進行了細節(jié)模擬操作，可以直觀地展示出構件模塊、澆筑、管線預埋等現(xiàn)場細節(jié)操作，更加保證了預制裝配圖紙的準確性。圖1為BIM建筑三維模型圖。

2）構建的生產(chǎn)制造

圖1 BIM建筑三維模型

通常會根據(jù)設計好的預制裝配圖紙，再結合BIM中大量的構建數(shù)據(jù)，對于構建采用合適的順序進行標準化的制作，確認無誤后完成批量制作，再根據(jù)緊要程度先后順序運輸安排。BIM技術的應用輔助構件高效高質地完成制造。

3）現(xiàn)場裝配施工

對于已經(jīng)完成的預制構件進行裝配運輸要根據(jù)施工安排計劃做好規(guī)劃，利用定位手段及BIM技術完成制造和位置信息的確定，裝配式建筑的所有工作收尾。

2.3 裝配式建筑的發(fā)展現(xiàn)狀

①在裝配式建筑領域中，國內還處在初級階段，能夠實現(xiàn)構件的預制的生產(chǎn)商比較少，而且生產(chǎn)技術手段和配置并不能完美達到生產(chǎn)要求。

②相關的技術人才和專業(yè)人手比較稀少，所以裝配式建筑人工成本相對于傳統(tǒng)建筑方式的成本高，更加不利于市場發(fā)展。

③裝配式建筑發(fā)展應用的規(guī)模并不成形，還不能完全進入工業(yè)化的進程，離實現(xiàn)建造一體化的目標還有點距離。

④在管理規(guī)范方面還有所欠缺，并不能完全引導督促裝配式建筑的生產(chǎn)需求，行業(yè)質量和安全生產(chǎn)規(guī)范需求進一步加強。總體而言，目前裝配式建筑處于緩慢探索中。

3 BIM技術概述及優(yōu)勢

BIM技術利用數(shù)據(jù)信息化模型對施工建筑內的各種數(shù)據(jù)信息進行分析，直觀地表現(xiàn)出建筑的真實結構，對建筑的實際構造進行仿真，該技術的基礎是信息智能化，也可以通過對于數(shù)據(jù)的設計、存儲、交換等數(shù)字處理實現(xiàn)各方面的分析管理功能。下面是BIM技術的優(yōu)越性概述：

3.1 實現(xiàn)信息搜集的全面，流程的簡化

裝配建筑管理的主要內容是搜集和分析相關工程建筑的信息。借助BIM技術，不但能夠提升項目信息搜集的效率，并且能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的全面性。在工程建設的設計、管理和運輸?shù)攘鞒讨校珺IM都能夠運用自身功能對其進行簡化。

3.2 關聯(lián)性和協(xié)調性

BIM技術可以將建筑在前面的施工中遺留下的各種問題進行綜合分析并找到最佳的解決方案，更好地分析數(shù)據(jù)。在裝配式建筑施工的過程中，許多相關內容都可以利用數(shù)據(jù)信息模型加以體現(xiàn)，更好地降低信息分歧發(fā)生的可能。如果建筑物信息模型內的某條數(shù)據(jù)或信息產(chǎn)生問題或者被改動，其有關內容就會進行自動更新。

3.3 可視化

BIM技術利用其功能把施工圖紙進行三維立體模型的建立，使得項目工程具備可視化的特點。和以往的建筑平面設計形式相比較，技術人員能夠利用BIM技術更好地完成建筑構件的連接。將建筑模型進行立體呈現(xiàn)能夠讓建筑更加具體形象，便于理解，在此基礎上進行設計。

3.4 模擬性

BIM技術不但能夠實現(xiàn)具體事物的模擬，而且可以完成特殊時間的預設呈現(xiàn)，比如模擬火災和疏散逃生等情景[2]。在工程招投標和施工過程中，技術人員還可以借助BIM技術實現(xiàn)對施工過程的四維模擬，進一步為施工方案的選擇提供有價值的建議。

4 BIM技術在裝配式建筑中的實際運用

4.1 設計階段

在裝配工程設計階段對BIM技術的運用的主要內容是利用信息化模塊構建三維立體建筑模型，從而讓模型具備信息化的特點，給工程設計施工提供有價值的信息。每個裝配式建筑設計人員能夠借助BIM系統(tǒng)實現(xiàn)操作和修改的同步性，比如工程建設中出現(xiàn)信息不對稱的問題時，利用BIM系統(tǒng)可以實現(xiàn)對錯誤的糾正，進一步使得工程建設的流程更加規(guī)范化。

4.2 生產(chǎn)階段

裝配式建筑中BIM技術的生成主要圍繞工程所需的構件預制過程展開，對該過程進行嚴格把控[3]。使用BIM技術標注構件，收集其中的內容數(shù)據(jù)，目的是為了實現(xiàn)未來的數(shù)據(jù)交換。一般在構件的裝配中，利用BIM中存儲的信息，找到所需標注好的構件進行相關分析，能夠實現(xiàn)對時間的高效利用。預制構件的全部信息數(shù)據(jù)都能夠借助二維碼來進行參數(shù)處理，實現(xiàn)信息的獲取的實時性。預制構件設計的內容通常都會保存在BIM模型以及構件生產(chǎn)的軟件系統(tǒng)中，這樣就能夠完成預制構件制造的智能化，能夠提高生產(chǎn)率的匹配性。利用3D打印技術可以打印裝配式建筑的BIM模型，讓流程更加高效，借助打印來完成對初期設計科學性的證明。

4.3 施工階段

制造和存儲預制構件的工作中往往需要許多的技術人員來對其進行實現(xiàn)，但是這一環(huán)節(jié)發(fā)生問題的可能性很大。在裝配式建筑中結合BIM的使用，專業(yè)技術人員借助BIM技術就能夠完成預制構件數(shù)據(jù)的處理工作。并且比較檢查和安裝位置，能夠提升預制構件組裝環(huán)節(jié)的水平，使其高效化。預制構件廠的吊裝環(huán)節(jié)十分復雜，對工程機械的要求很高，需要做好安全保障工作。這一過程也可以借助BIM技術加以模擬仿真，通過對實際施工和組裝進行模擬，節(jié)約了時間，簡化施工流程，工程施工項目的安全性上升，財產(chǎn)風險發(fā)生的可能性和事故出現(xiàn)的概率就會減低。BIM還能夠針對施工車輛的行進路線展開優(yōu)化設計，節(jié)約工程成本，充分發(fā)揮機械的性能，提高效率。

4.4 運行和維護階段

BIM數(shù)據(jù)系統(tǒng)可以存儲裝配式建筑的各種數(shù)據(jù)。其還能夠編制工程記錄表，能夠對工程數(shù)據(jù)進行保存，以便用于未來的工程后續(xù)維護和設計，在不損害有關利益主體的利益的前提下，節(jié)約費用。

5 結語

BIM技術具有特別的優(yōu)越性，不但能夠完成建筑的合理布置，提升建筑施工水準，降低施工難度，還能夠減少工程費用開支，簡化流程，完成建筑的信息智能化，加強建筑業(yè)的工業(yè)化特征。在收集和分析裝配式建筑信息的過程中，遇到的問題較多，需要借助BIM技術進行處理。所以，BIM技術對于裝配式建筑是十分重要的。