BIM技術與預制裝配式建筑發展與應用

張寶石 王永全

摘要：隨著可持續發展的觀念深入，環境污染以及資源浪費嚴重問題隨著時間不斷凸顯出來，從而使人工費的比例在不斷增加，在這種大環境下，節能環保的裝配式建筑成為人們日益關注的焦點。然而，由于預制裝配式工程建筑的復雜性和多專業之間綜合性會使在施工過程中經常出現大量問題，造成資源浪費、工程進展慢、工作效率低下的現象出現，然而然而BIM技術在工程項目施工過程中的引入技術在工程項目施工過程中的引入，可以很好的解決這些問題。

關鍵詞：建筑工業化；預制裝配式建筑；綠色建筑；BIM技術

引言

預制裝配式建筑是指先在工廠完成對構件的預制，然后運輸至現場進行組裝而成的建筑。其建造模式與我國傳統建造模式—搭、支、綁、澆完全不同，后者所有工作在現場完成，施工繁瑣、資源消耗大、勞動力投入大、污染環境等。相比之下，預制裝配式建造模式有利于提高生產力、保證工程質量、減少人工、縮短工期、減少資源消耗及環境污染等。我國建筑業的建造模式正逐漸向工業化過渡，是今后一段時期建筑業發展的主要方向。

1、BIM技術思路與裝配式建筑的關系

建筑信息模型（BIM技術）是BuildingInformationModeling的中文名稱，是以建筑工程項目的各項基本信息為建筑模型的基礎，通過相關軟件進行建模模型的建立，其模型用于建筑全生命周期管理BLM（BuildingLifecycleManagement），對建筑的規劃，設計，施工，運營，以及最終拆除進行指導。BIM技術思路與裝配式建筑有很多結合點和相通之處。利用BIM不但可以將傳統的2D構件設計用3D的可視化設計代替，從而達到深化設計的目的，還可以憑借BIM構建裝配式建筑的產品庫和戶型庫，實現工業化量化生產，形成標準化的裝配式結構戶型。這樣不但可以提高設計工作的效率，降低設計工作的出錯率，還可以提高裝配式構件工廠的機械化和預制化水平，加快國民經濟建設的速度。同時，使用BIM技術能夠有效地提升深化設計質量，減少改圖帶來的繁重工作量，其自帶的碰撞校核管理器可以通過碰撞實驗查看詳細的碰撞信息，包含碰撞總量、碰撞所產生的位置、產生碰撞構件的材質及幾何屬性等。一旦發現異常，就可以及時調整相關構件的配筋及管線等，以此來避免由于設計錯誤引起的變更、返工，減少損失。

2、建筑施工過程管理的應用

2.1 BIM技術在制作環節上的應用

在預制裝配式建筑的構件制作前，生產合同可以用生產合同可以用BIM技術進行管理。其中，訂單的清單信息和生產訂單的維護可以通過以通過BIM技術實現良好的管理技術實現良好的管理。施工人員在現有的材料和材料庫存的基礎上有明確的把握，可使裝配準備工作有序進行，并避免在出現后發出的訂單，因為材料準備不足導致生產現象不能順利完成。

2.2 BIM技術在運輸環節上的應用

在生產構件的過程中，生產作業有先后順序，如何將構件送至施工現場，同時對不同類型、預制構件的規格可以準確、準確地完成交付作業，BIM技術可以為這項工作提供有效的方技術可以為這項工作提供有效的方法。BIM技術將聯系各部門之間信息和控制整個系統技術將聯系各部門之間信息和控制整個系統，從而實現傳輸網絡之間的信息共享，然后利用信息控制方法在施工現場，信息傳遞的影響直接通過信息傳遞的影響直接通過BIM平臺需求和業務信息的平臺需求和業務信息的控制。

2.3 BIM技術在入場環節上的應用

預制裝配工程材料堆垛是一個比較重要的環節，它涉及運輸路線規劃、堆放場地加固、塔吊旋轉半徑范圍等問題，也需要與其他施工部門聯系，根據這個要求，建立完整的場地模型通過型通過BIM技術技術，施工計劃和實際施工的分析信息，以便預制構件運往施工現場可以直接與運輸架一起堆放在塔吊有效范圍的施工空地上，模型中確定合理布局，以確保所有材料的運用順利執行。

2.4 BIM技術在存儲環節上的應用

在預制構件開始使用后，采用采用BIM技術對場地和施工狀技術對場地和施工狀態進行分析，并對構件采購的上限進行控制。這對于狹窄和緊湊的項目尤為重要。根據實際情況，要求對預制、前期準備工作的不同階段進行快速估計，防止過多的入料和二次處理問題，以便更好存儲，也可以實現對其他材料的控制。在在BIM管理系統中輸入并存儲預制構件的信息，可以實時掌握建筑物內所有設備的運行情況，及時發現并處理損壞或不合格的設備。此外，它還可以有效地應用于物業管理、門禁系統、設施管理等方面，以便確保各施工環節用料能夠得到更好的儲存。

3、發展制約因素與解決對策

3.1制約因素

①標準不統一。以往的相關標準已不適用于預制構件及部品的設計、生產及施工。盡管一些省份出臺預制裝配式建筑的規范標準，但不同區域施工中關于構件制作、運輸、吊裝和拼接等環節的要求各不相同。②研發成本過高，人才匱乏。技術的創新離不開大量科研經費的投入，成本也隨著人才培養、技術提升及建筑品質提高而增漲。我國建筑工業化處于初級階段，大量科研經費的投入讓很多企業難以負擔。預制裝配式建筑的施工需要有專業的制造工廠、運輸團隊、現場施工小組等，各環節都應具有較高的技術支撐和管理協調能力，這都需要大量專業人才的投入。③構件拼接部位存在問題嚴重。拼接部位的承載力和剛度可達到要求，但由于不是整體澆筑，拼接部位滲漏問題嚴重，影響建筑的品質及業主的滿意度。

2.2解決對策

①完善統一標準。有關部門應盡快完善預制裝配式建筑和BIM技術的統一標準和法律法規，為預制裝配式建筑提供技術支撐和法律依據。②出臺獎勵政策，加強專業技術人才培養。政府應給予企業相應的研發資助，減少企業研發成本投入，激發企業發展預制裝配式建筑的熱情。同時，鼓勵企業創建BIM技術研究中心，推廣BIM技術的在預制裝配式建筑應用。國內高校應開設建筑工業化課程，為社會輸送高層次技術人才。企業也應自行加強人才培養，創建核心技術團隊。③墻體拼接部位做好防水處理。應在豎向連接節點處放置海綿板，在外墻板底部設置加氣混凝土砌塊，設計時外墻板上口應為平口、下口為向外坡口，沿墻長方向帶有滴水槽，以便排水。豎向連接節點外側應注入建筑密封膠、內側進行灌漿處理。

3.3展望

我國預制裝配式建筑的發展雖然有了一些新氣象，但還沒有形成規模和完整的產業鏈。需建立BIM信息庫，使預制裝配式建筑更加標準化，降低失誤，提高工作效率。拼接部位存在的問題，仍需投入更多的研究。我相信，通過實施工程建設一體化、加大人才培養、提高技術管理、逐步完善預制裝配式建筑的標準與法律法規，保證預制裝配式建筑持續平穩的發展。隨著國家和建筑企業對預制裝配式建筑與BIM技術的大力重視，文中所提到的問題將很快被攻破，市場化運作，使得二者發展前景更加廣闊，指引著我國的建筑業朝著標準化、高品質化及綠色低碳的方向前進。

4、結語

綜上所述，運行BIM技術對預制裝配式建筑施工進行管理，可以保證施工方案的適用性，同時有利于設計方案的實體轉化。利用BIM技術與預制裝配式建筑的結合，能夠有效助推預制裝配式建筑的發展。但在現階段，我國對相關技術的研究還不是很系統、很完善，在日后的工作中，要加大對與預制裝配式建筑相關的新技術的研究和推進力度，加強學習先進國家的先進技術和發展理念，并逐步開發適合當前建筑發展需要的相關技術和管理方法。同時，該技術對現有資源進行整合與配置，建立了一種新型管理模式，可及時發現管理工作中存在的問題，并及時對施工方案進行調整，從而提高預制裝配式建筑工程的經濟效益。

參考文獻：

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