BIM技術(shù)在預(yù)制裝配式住宅中的應(yīng)用研究

王曉妮 （南京理工大學(xué)紫金學(xué)院，江蘇 南京 210000）

在預(yù)制裝配式住宅領(lǐng)域，實現(xiàn)三維模型的快速創(chuàng)建與高效管理，從而使建筑物從建筑設(shè)計、圖紙生成到工廠加工、現(xiàn)場安裝等所有環(huán)節(jié)，全部利用建筑信息模型加以宏觀掌控，方便預(yù)制裝配式住宅設(shè)計與施工階段中，所有的數(shù)據(jù)圖表，進(jìn)行生成、整合與輸出，使住宅建造效率得到了極大的提升。

1 BIM技術(shù)簡介

1.1 定義

BIM 指的是數(shù)字建筑模型信息虛擬模型，其實就是以一個建筑工程設(shè)計項目中眾多的建筑相關(guān)模型數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，而進(jìn)行創(chuàng)建的一種數(shù)字信息模型仿真器，來模擬建筑物的技術(shù)，利用這種BIM 模擬技術(shù)，而建立的建筑模型系統(tǒng)具有很好的數(shù)據(jù)可視化、優(yōu)化性以及相互協(xié)調(diào)性等技術(shù)特點。BIM建筑技術(shù)模型，并非是將各種建筑中的數(shù)據(jù)模型，加以簡單的處理集成，而是能夠?qū)⑵鋸V泛應(yīng)用于建筑設(shè)計、施工乃至生產(chǎn)管理過程中的建筑模型。

BIM技術(shù)應(yīng)用能夠在很大程度上有效提高我國建筑工程項目系統(tǒng)集成工程管理的技術(shù)水平，有效提升建筑工程項目的構(gòu)筑建造管理效率，同時顯著地降低構(gòu)筑建造工程成本及施工風(fēng)險。BIM 技術(shù)分析作為一種利用數(shù)字參數(shù)分析模型，對建筑工程中各項目的數(shù)據(jù)分析信息，進(jìn)行高效的整合，通過對一個建筑工程項目所有施工環(huán)節(jié)過程中的各項數(shù)據(jù)信息進(jìn)行明確的綜合分析后，創(chuàng)建呈現(xiàn)出來的一種新型數(shù)字信息分析模型，其自身所蘊(yùn)含的大量數(shù)據(jù)分析信息，對于大型建筑設(shè)計管理團(tuán)隊與大型建筑施工管理企業(yè)間建立協(xié)同工作關(guān)系，具有重要指導(dǎo)意義。

1.2 BIM技術(shù)的特點

1.2.1 可視性

可視性實際上也就是指專業(yè)建筑施工人員，可以直觀看到建筑施工管理過程與實際施工管理結(jié)果，一旦發(fā)現(xiàn)客戶不是很滿意的地方，及時對其進(jìn)行調(diào)整和更新完善，從而達(dá)到最大限度地滿足廣大客戶的實際需要。BIM 技術(shù)的直觀可視性，突破了目前傳統(tǒng)工業(yè)建筑設(shè)計的各種滯后性和各種被動性，促使建筑設(shè)計服務(wù)人員的建筑設(shè)計服務(wù)理念，最終能夠被很好地直觀展示表現(xiàn)出來，以便為廣大客戶量身提供“看得見、摸得著”的服務(wù)。

與此同時，BIM技術(shù)的工程可視性應(yīng)用，還有效地減少了用戶反復(fù)的設(shè)計修改操作過程，在用戶節(jié)省大量時間人力、物力和大量財力的同時，也大大提高了工程建筑設(shè)計的技術(shù)質(zhì)量和工作效率，促使建筑施工工程項目的各個部分，都盡可能被緊密地聯(lián)系在一起，從而最終達(dá)到最佳的技術(shù)應(yīng)用運行狀態(tài)。

1.2.2 模擬性

BIM 技術(shù)的這種模擬性應(yīng)用，主要指建筑設(shè)計技術(shù)人員和施工管理人員之間，能夠充分利用模擬科學(xué)技術(shù)，對建筑施工的各個環(huán)節(jié)情況進(jìn)行自動模擬，并通過創(chuàng)設(shè)呈現(xiàn)出各種虛擬的建筑施工管理情境，比如，施工建筑的自然采光情況模擬、能源利用模擬和施工人員流動疏散情況模擬等。

BIM 技術(shù)的前期模擬性應(yīng)用，能夠?qū)⒋笮徒ㄖこ添椖康某跗凇⒅衅?、后期的一切技術(shù)相關(guān)影響因素，及時考慮進(jìn)去，促使專業(yè)技術(shù)人員，能夠針對性地模擬結(jié)果，及時進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆治稣{(diào)整和不斷完善，以便有效減少技術(shù)質(zhì)量不足問題的發(fā)生，從而為不斷提高大型住宅工程建筑的前期整體技術(shù)質(zhì)量水平，奠定良好的技術(shù)基礎(chǔ)，進(jìn)一步有效促進(jìn)我國預(yù)制式和裝配式大型住宅工程建筑行業(yè)的全面健康發(fā)展[1]。

2 裝配式住宅簡介

裝配式綜合住宅建造，作為近些年國內(nèi)大力推廣倡導(dǎo)的和發(fā)展的住宅構(gòu)件建造傳統(tǒng)模式，這種建造模式主要目的是將一些傳統(tǒng)的建筑住宅構(gòu)件整體功能，拆分出來成為“零配件”，制造商根據(jù)相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，在一個廠房內(nèi)將其所有的住宅構(gòu)件，通過生產(chǎn)工藝制作組裝出來，之后將其進(jìn)行運輸，運送到各個建筑工地，最后在各個建筑工地，將各個住宅構(gòu)件進(jìn)行組裝組合起來，從而最終形成一個功能整體的裝配住宅。

相比于目前傳統(tǒng)商品住宅，裝配式商品住宅的整體建造管理周期，也將相對于目前傳統(tǒng)住宅建造管理方式來說會大大縮短。從長遠(yuǎn)發(fā)展角度看，建造的成本也可能會顯著降低。此外，預(yù)制式和裝配式建筑構(gòu)件都主要是由建筑制造廠商，通過流水線加工作業(yè)，集中進(jìn)行生產(chǎn)與加工制作的，整個綜合住宅房的質(zhì)量過程，相應(yīng)地可以得到有效的質(zhì)量保證。預(yù)制施工構(gòu)件在智能施工現(xiàn)場，即可進(jìn)行智能組合施工裝配，相對于目前傳統(tǒng)以濕度和作業(yè)管理為主的傳統(tǒng)施工管理方式來說，減少了對施工環(huán)境的直接影響，更加符合節(jié)能環(huán)保。

3 BIM技術(shù)在各種預(yù)制式和裝配式住宅建筑中的廣泛應(yīng)用

3.1 BIM技術(shù)在設(shè)計過程中的應(yīng)用

BIM 技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計生產(chǎn)過程中，所能夠發(fā)揮的重要作用之一就是其技術(shù)可以最大化地有效提升產(chǎn)品設(shè)計的工作效率和保證設(shè)計品的質(zhì)量。如果圖紙設(shè)計工作人員每次采用的是傳統(tǒng)的圖紙設(shè)計修改方法，就必須反復(fù)修改整個圖紙設(shè)計方案圖紙，然而，通常這種情況下，只要反復(fù)改動圖紙設(shè)計方案圖紙的一部分，就一定需要反復(fù)修改整個圖紙設(shè)計圖，所以，設(shè)計工作人員每次對設(shè)計圖紙內(nèi)容進(jìn)行反復(fù)修改的過程中，都需要充分考慮到圖紙修改的實際關(guān)聯(lián)性，以此方法來有效防止因反復(fù)修改設(shè)計圖紙而直接導(dǎo)致的設(shè)計圖紙錯誤。從而不僅大幅加大了工程設(shè)計工作人員的實際工作量，而且還大大提高了其人員出現(xiàn)設(shè)計錯誤的發(fā)生概率。然而，應(yīng)用新的BIM設(shè)計技術(shù)，并未能夠有效率地避免此類設(shè)計問題的可能出現(xiàn)，它的所有參數(shù)信息均可能是有機(jī)聯(lián)動的，設(shè)計施工人員可能需要對所有必須進(jìn)行修改之處的設(shè)計參數(shù)信息，進(jìn)行相應(yīng)修改，而且所需修改之處參數(shù)信息有關(guān)的其他各類建筑設(shè)計參數(shù)，也可能會基于所需修改之處參數(shù)的相應(yīng)改變，而自行發(fā)生改變，從而既有效節(jié)省了大量的施工人力，同時也在一定程度上大大減少了建筑設(shè)計錯誤的出現(xiàn)。

3.2 BIM技術(shù)在吊裝過程中的應(yīng)用

在以往的建筑吊裝工作過程中，建筑設(shè)計人員首先要按照建筑平面設(shè)計圖紙要求，來進(jìn)行安裝與檢查建筑構(gòu)件，吊裝過程既漫長，同時又較易使人產(chǎn)生安裝錯誤。因為很多建筑設(shè)計人員，并未較好地理解建筑平面設(shè)計圖紙，所以，往往可能會出現(xiàn)建筑構(gòu)件沒有安裝正確位置或移動方向錯誤的各種現(xiàn)象。應(yīng)用BIM技術(shù)吊裝，可以幫助使有關(guān)建筑工作人員，比較直觀地觀察和看到整個立體建筑，在立體吊裝施工階段通過3d立體吊裝模型，不僅可以有效提高吊裝施工工作效率，也能夠有效減少建筑人力設(shè)備方面的大量投入和各種建筑吊裝技術(shù)錯誤異常現(xiàn)象的出現(xiàn)，有一點我們需要特別強(qiáng)調(diào)的話就是，在實際應(yīng)用BIM技術(shù)的吊裝過程中，一定要注意保證其吊裝技術(shù)應(yīng)用方法的正確合理性，而且指導(dǎo)有關(guān)的建筑工作人員，必須具有豐富的工作經(jīng)驗，才能夠正確進(jìn)行吊裝施工，進(jìn)而不僅可以能夠最大化地減少建筑信息數(shù)據(jù)傳遞過程，出現(xiàn)吊裝失誤的各種可能性，幫助指導(dǎo)有關(guān)建筑工作人員，正確進(jìn)行構(gòu)件安裝位置定位，以便于及時查詢建筑構(gòu)件安裝數(shù)據(jù)。

3.3 創(chuàng)新BIM技術(shù)

現(xiàn)階段，創(chuàng)新技術(shù)是我國建筑工程企業(yè)管理中的重中之重，在我國建筑工程的前期施工管理階段，要想不斷提高工程施工管理效率，就首先應(yīng)該不斷推廣應(yīng)用新型工程技術(shù)。所以，為了有效構(gòu)建整個產(chǎn)業(yè)鏈，并且能夠確保相關(guān)數(shù)據(jù)的真實準(zhǔn)確性，建筑工程企業(yè)應(yīng)該針對相關(guān)工作人員，進(jìn)行定期開展技術(shù)培訓(xùn)學(xué)習(xí)活動，讓其同自身的相關(guān)工作經(jīng)驗相結(jié)合，不斷創(chuàng)新與完善BIM 技術(shù)，從而不僅使其可以根據(jù)企業(yè)要求順利完成各項有關(guān)工作任務(wù)，而且也可以有效保證各項建筑工程的順利施工。特別是由于BIM 技術(shù)在建筑施工現(xiàn)場的廣泛應(yīng)用，更應(yīng)該不斷加強(qiáng)其關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)創(chuàng)新，由于技術(shù)創(chuàng)新在有效促進(jìn)我國建筑施工企業(yè)的健康發(fā)展中，一直發(fā)揮著十分重要的主導(dǎo)作用，因此，建筑施工企業(yè)要對創(chuàng)新引起高度重視。

3.4 BIM技術(shù)在創(chuàng)建材料清單的應(yīng)用

預(yù)制式和裝配式住宅建筑項目工程中的各項建筑數(shù)據(jù)統(tǒng)計信息，可以通過利用BIM技術(shù)進(jìn)行分析收集并實時展示，這樣一來建筑工程量統(tǒng)計明細(xì)表，能夠通過利用BIM 技術(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行實時統(tǒng)計，各種建筑材料的實際用量，就能夠快速計算出來。相比之下，傳統(tǒng)的處理采用各種人工進(jìn)行計算的處理方式更加簡單有效率，準(zhǔn)確性也更高，避免了由于各種人為因素可能出現(xiàn)的對原材料進(jìn)貨清單的各種計算方法錯誤。這樣就不僅能夠為需要預(yù)制造和裝配的結(jié)構(gòu)件用料生產(chǎn)廠家，提供準(zhǔn)確的工程用料造價數(shù)據(jù)，工程造價管理人員也同樣可以根據(jù)這些用料信息進(jìn)行相關(guān)工程造價成本的合理預(yù)算[2]。

3.5 運用BIM技術(shù)模擬安裝工程

預(yù)制式和裝配式高層建筑的連接構(gòu)件安裝處理工作，往往是在整個施工現(xiàn)場同步完成的，這就不僅需要嚴(yán)格控制連接構(gòu)件安裝尺寸的施工精確性，同時也需要確定安裝點和連接構(gòu)件位置的具體施工工藝。在進(jìn)行安裝系統(tǒng)施工之前，為了有效確保安裝施工過程質(zhì)量，可以通過BIM 技術(shù)軟件進(jìn)行系統(tǒng)安裝前的模擬調(diào)試操作。通過這種工程安裝返工模擬，能夠及時發(fā)現(xiàn)工程安裝返工過程中，可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題，及時對其進(jìn)行安裝調(diào)整，從而有效率地避免了一些工程的安裝返工質(zhì)量問題，提高了工程施工管理效率，對工程成本管理控制和工程施工進(jìn)度管控，起到了重要的保障作用。

4 結(jié)束語

總而言之，由于當(dāng)前我國國民經(jīng)濟(jì)的不斷快速提升，以及我國建筑行業(yè)的快速健康發(fā)展，預(yù)制式及裝配式住宅建筑得到了廣泛推廣應(yīng)用。通過在該新型住宅結(jié)構(gòu)建筑中合理運用引入BIM 技術(shù)，實現(xiàn)住宅建筑技術(shù)工業(yè)化以及建筑信息化的完美有機(jī)結(jié)合，對各個發(fā)展階段建筑進(jìn)行有效的信息管理，不僅能夠有效保證建筑相關(guān)技術(shù)人員準(zhǔn)確掌握預(yù)制裝配式住宅結(jié)構(gòu)的基本特性，還能為我國預(yù)制裝配式住宅結(jié)構(gòu)建筑的進(jìn)一步健康發(fā)展，提供前期技術(shù)上的有力支持，最終有效提升住宅建筑的后期整體服務(wù)質(zhì)量。