基于BIM技術的裝配式建筑研究

彭艷

摘 要：現階段，我國開始重視BIM 技術的應用。文章主要從裝配式建筑設計階段、預制構件的生產階段、建筑施工及維護階段等方面進行分析BIM技術的應用價值。這對于未來BIM技術的應用以及裝配式建筑的發展具有一定的指導意義。

關鍵詞：BIM技術；裝配式建筑；應用研究

引言

在傳統建筑行業中，由于其資源利用率比較低，浪費率比較高，造成嚴重的污染而飽受詬病。相比之下，裝配式建筑在施工過程中產生的污染比較少，施工速度快，資源利用效率高等優點受到了人們的青睞。裝配式建筑由于其設計比較系統化，安裝比較專業化的特點，使得其與傳統的建筑形成了強烈的反差。近年來，我國建筑行業逐步推廣BIM，其相關技術和方法在裝配式建筑中應用可以有效提高建筑設計、生產和施工的效率，從而使這一建筑形式得到更加有效的推廣。

1、裝配式建筑與傳統建筑的區別

1.1設計要求不同

傳統建筑初步設計包括建筑施工圖、結構施工圖和節點大樣圖設計。而裝配式建筑不僅需要著眼功能和預制率，還需要關注標準化設計及對構件工廠生產和現場裝配施工的影響，設計工作包括原始圖紙設計、拆分設計、參數化設計、模具設計以及內裝修設計，即從設計的初始階段開始與結構、設備、電氣和內裝專業溝通，將設計向建筑全過程延伸，重要的是裝配式住宅設計前，需要一套相對完整的標準化設計體系，共享設計方法和標準戶型模塊。

1.2施工方式不同

傳統建筑施工順序：基礎→主體→屋面→室內/外裝修→室內設備管道，其中主體采用鋼筋混凝土結構，在現場依照設計位置，進行支模、綁扎鋼筋、澆筑混凝土、養護和拆模。而裝配式建筑將組成主體結構的大部分構件，由現場施工變成工廠批量預制，絕大部分工作在工廠完成，構件制作完成后運至施工現場，借助吊裝設備將構件以可靠的連接方式進行快速拼裝，設備管線配合主體結構同時施工。

2、BIM在國內外的研究

近幾年，在英國、美國和北歐及馬來西亞等國家，BIM技術與全新的項目運作模式已經得到了普遍地推廣，并且產生了社會效益和較大的經濟收益。因為政府的大力支持與推廣，BIM剛開始是被運用在國家投資建設的公共場所，然后其產生的實際效益推動BIM技術被私人企業所運用。綜上所述，國外對BIM研究已經相對成熟，這可以整理為三個層面：第一個層面是對關于建筑施工的理論研究，為虛擬施工這一理論打下基礎；第二個層面是在施工領域進行可視化的仿真、精益、快速的建造等工作，是支撐虛擬施工技術的體系；第三個層面是虛擬技術在現實建筑的應用，包含了相關的軟件研制與系統的開發工作，支持技術的實現與推廣。即便BIM技術被引進中國已有十幾年的時間了，但與國外的BIM技術相比較，我國BIM技術還只是處在初級階段，但是隨著建筑行業近些年的發展，建筑行業開始對計算機技術有了更高的要求，這慢慢地開始被政府部門與事業單位所關注，現在已經有相關的部門和單位開始研究和使用BIM技術。那么相信在不久的將來我國的BIM技術一定可以追趕上那些BIM技術已經成熟的國家，更有甚者，我們還可能超越他們。綜合國內外關于對BIM技術研究重視程度來看，可知BIM技術在建筑這一行業有著舉足輕重的地位。所以將BIM技術發展起來是完全有必要的。

3、BIM技術在裝配式建筑設計階段的應用

BIM技術建模以及圖紙的繪制不同于傳統建筑當中的二維圖紙的繪制。傳統繪制中的圖紙數據與構件數量是分離模式，而BIM是以3D為基礎，以參數化的設計方式建立構件的信息資料庫，呈現的是數據、模型為一體的設計模式。構件的每一項數據都在BIM模型里有記錄，如果其中的任意的一個構件發生改變，或者出現了錯誤，BIM會自動的將相關聯的其他數據發生改變，解決了圖紙之間，數據之間相互不協調，不統一的問題。

4、BIM在預制構件生產階段的應用

提高模型設計和制作效率。在裝配式建筑工程中，通過應用BIM技術，還可以提高模型設計和制作的效率。例如在裝配式建筑設計方案完成后，設計人員可以將BIM模型中含有的配構件間的信息。與預制構件生產商進行共享，這樣生產廠家就可以獲取到產品的尺寸和具體的材料參數等信息，通過與生產廠商實行有效的對接，會大大提高預制構件的生產自動化程度和生產效率。

5、施工階段BIM技術的應用

（1）利用BIM軟件建立三維場地模型，動態展現出入口、道路、施工機械設備和臨時堆放場地等，將BIM模型與施工活動進行關聯以表達空間和工序要求。

（2）基于BIM可視化進行鋼筋和管線節點碰撞檢查，將檢查后無碰撞的建筑模型整合到施工場地模型中，進行吊裝施工模擬。

（3）4D施工模擬，與現場項目部一起根據實際施工進度計劃，對關鍵工序進行施工模擬，并組織現場施工人員進行交底，增加工人對施工環境和施工措施的熟悉度，最終輸出施工模擬視頻文件指導預制構件安裝。

6、BIM 技術在運營維護階段的應用

由于在預制構件的生產中，在每個預制構件中都有 RFID 身份證明，運營維護人員可以直接從其信息中獲取相關信息，提高維修效率及水平。也通過該標簽可以明確責任歸屬，利用預制構件中的身份證明，對裝配式建筑施工過程進行檢測，分析，從預先生產的模型當中，確定位置，并且用合適的手段進行解決問題，從而實現了裝配式建筑可持續運行維護管理。

7、裝配式建筑與BIM技術結合在中國市場發展前景

建筑行業的工業化之路是建筑行業發展的必經之路，高效節能綠色的發展趨勢必將勢不可擋。李克強總理在2016年《政府工作報告》中強調，積極推廣綠色建筑和建材，大力發展鋼結構和裝配式建筑，提高建筑工程標準和質量。2016年《關于進一步加強城市規劃建設管理工作的若干意見》中也提出，發展新型建造方式，加大政策支持力度，力爭用10年左右時間，使裝配式建筑占新建建筑的比例達到30%。可見，未來將裝配式建筑與BIM技術融合具有非常好的前景和發展空間。

結語

隨著科技的發展，我國開始重視建筑行業的問題，提出關于建筑工程需要可持續發展。BIM技術被當成信息技術在建筑行業內應用的典范，促進我國建筑行業的發展。因為我國裝配式建筑的發展正處于發展階段，所以我們更應該致力于BIM技術應用于裝配式建筑技術的研究。

參考文獻

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