BIM技術在裝配式建筑虛擬施工中的應用

蓋希君

摘 要：隨著我國經濟快速發展，環境問題日益突出，怎樣節約資源，保護環境成為了經濟發展的重要因素。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，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。

關鍵詞：BIM技術；裝配式建筑；應用價值

1 引言

近年來，隨著社會主義市場經濟的發展，我國建筑領域也出現了很多新的發展趨勢。BIM技術應運而生，它是對傳統建筑技術的新變革，自出現起就吸引了社會廣泛關注。BIM技術優勢鮮明，它綜合了所有幾何模型信息、構件的性能等優勢，將建筑項目整個生命周期內所有信息都融入到一個單獨的建筑模型中。該技術充分利用三維共同工作平臺以及高效的信息傳遞方式，為實現建筑虛擬施工一體化提供良好的解決思路與技術支持，有效地解決了建筑工程整體性不高的問題。自此，建筑行業開始向著高效化、精細化的方向發展。BIM技術在裝配式建筑中的應用價值較高。

2 BIM技術概述

BIM技術就是建筑信息模型技術，實現了建筑的信息化設計和管理，通過對三維模型的合理利用，使建筑工作更加高效、優質地開展。這項技術涵蓋了建造、組織、管理模型的全部內容，實現了不同階段工作的有機結合，是一個項目整個生命周期中全部信息的總和。BIN技術自20世紀末開始在我國得到應用，在二十幾年的應用過程中，進行了不斷的優化和改進，這項技術主要在兩個方面得到了很好的使用：第一，為了減少人力資源的使用量，將三維BIM模型自動提取為二維圖形。第二，材料清單可以通過三維的BIM模型自動獲取，不必再進行參數的統計。BIM技術不斷進步的同時，BIM模型的應用范圍也逐步拓展。到目前為止，這類模型已經成功在多個領域和學科的建設中得以很好的應用。在建筑工程的設計階段、施工階段以及管理階段都能對BIM模型中所包含的信息進行妥善的應用，這種技術明顯優于其他的技術和方法。技術人員還可以利用模型進行能量以及結構的分析，將其應用于不同的管理和計算軟件中。

3 BIM技術在裝配式建筑中的應用

3.1 IM技術在裝配式建筑設計階段的應用

裝配式建筑的特色鮮明，需要對各種預制構件進行預埋和預留。首先，BIM技術可以構建高效的應用平臺，使得相關專業人士能夠相互交流，快速傳遞專業信息，調整設計方案的內容。設計人員可以將自己專業的設計模型上傳到云端平臺，并利用平臺的自動糾錯功能篩選出不同專業之間的矛盾之處，極大地節省了不同專業人員調整設計方案的時間，提高了裝配式建筑的設計效率。其次，BIM技術平臺可以授予不同專業管理人員和設計人員相應的權限，使得更多專業技術人員參與到裝配式建筑的設計工作中來，及時修正方案，減少預制構件的生產以及后續施工過程中的設計變更，使業主對建筑設計工作更為滿意，有效地控制了設計成本。最后，BIM技術的應用能夠促進設計信息的開放與共享。設計人員將設計方案及時上傳到云端平臺，并進行尺寸、樣式等信息的整合，從而建立預制構件的信息庫。在長期的發展過程中，設計人員可以進行信息的比對，形成預制構件的標準尺寸，這有利于完善裝配式建筑通用的設計標準及設計規范；還可以積累更多的設計戶型，滿足不同業主的需求。

3.2 BIM在預制構件生產階段的應用

（1）優化設計流程。在裝配式建筑生產周期中，裝配式建筑預制構件生產階段是重要的組成部分，同時也是影響建筑設計和施工的關鍵環節。為了能夠確保預制構件中信息的準確性，可以通過學校模型中調取需要的尺寸信息，從而制定正確科學的構件生產計劃。同時還能夠向施工單位傳遞構件生產的信息，實現信息同步。這樣在應用了學校技術之后，就會使預制構件生產的流程流程得到有效的優化和整合，從而為提高裝配式建筑的水平奠定了堅實的基礎（2）提高模型設計和制作效率。在裝配式建筑工程中，通過應用學校技術，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，設計人員可以將學校模型中含有的配機構間的信息。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。

3.3 BIM技術在裝配式建筑虛擬施工過程中的應用

首先，BIM技術的應用可以提高施工效率。在預制產品構建之初就加入芯片，使得庫存管理人員及物流人員通過掃描可以直接讀取配件信息，有效地避免了人工操作模式下的各種誤差（配件驗收誤差、庫存記錄錯誤等），提高了時間成本，提升了預制構件的價值。在裝配式建筑的施工過程中，工作人員也可以根據芯片上的配件信息，合理安放配件，提高施工效率和現場管理水平。其次，有利于提高裝配式建筑虛擬施工現場的管理效率。相比普通建筑來說，裝配式建筑的吊裝工藝十分復雜，大部分操作都是由機械設備完成，對施工安全保證措施的要求高。BIM技術的應用使得施工單位可以進行建筑虛擬施工仿真模擬，模擬構件的吊裝及施工過程，優化施工流程。施工人員可以在現場模擬各類突發事件或者安全事故，制定應急措施，完善施工現場安全管理預案，有效避免各類安全事故的發生。BIM技術還可以對施工現場的車輛進出線路以及場地布置進行優化，盡量避免預制構件等的“二次移動”，保證建筑工程施工進度。另外，BIM技術的應用還在裝配式建筑虛擬施工中引入資源維度和時間維度，使原來的3D模型轉化為5D模型，完善工程的動態施工規劃，合理安排施工進度以及各個階段的資金投入。在模擬過程中，工作人員很容易發現施工過程中存在的問題，優化施工及成本計劃。最后，BIM技術在裝配式建筑維護階段的應用價值也是十分鮮明。BIM技術具有資料存儲和應急管理的功能，在進行建筑維護時，工作人員可以直接從前期的模型中調取預制構件的相關信息，包括設計參數、生產廠家等，從而迅速形成維修方案，提高維修效率。在遇到緊急情況或者事故時，工作人員也可以根據BIM系統中存儲的信息，準確定位事故地點，解決危機情況。另外，通過前期植入的芯片，工作人員可以追溯配件的使用過程，監測配件的損耗情況，保證建筑物的正常使用，提高其使用壽命等。

4 結語

總之，BIM技術在裝配式建筑中具有極高的應用價值，能夠提升裝配式建筑的設計質量，盡量減少設計方案的修改次數，提高設計方案的科學性；能夠提升預制配件的質量，并保留配件的生產信息等；能夠優化構件的生產流程，提升施工效率；能夠做好建筑后期維護工作。未來，建筑設計單位、施工單位等要充分認識BIM技術的價值，將其充分應用到建筑工程設計、施工及后續的工程維護階段，提高建筑工程的科學性。在應用過程中，相關單位應該努力將BIM技術與RFID技術充分結合起來，努力發現建筑工程設計、應用于維護階段存在的問題，提高建筑工程的安全性及質量，保護人民的生產與財產安全。這對于實現我國建筑行業綠色可持續發展具有十分重要的意義。

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