BIM技術在裝配式建筑中的應用研究

文/李國英 山東東昊工程監理有限公司 山東東營 257000

在以前傳統的建筑行業中，因為其相對低的資源運用率，相對高的浪費率，導致污染嚴重的問題突出。對比之下，在施工的時候，采用裝配式所形成的污染相對少，環境污染要差很多，而其較快的施工速度，較高的資源運用效率等優勢獲得了人們的重視。在建筑中應用BIM技術，現在已經越來越成熟了，BIM技術在裝配式建筑中想要更好的發揮價值，就要充分的掌握好這種技術，并有效的運用，讓其功能得到合理的發揮。

1、基本含義

1.1 BIM技術

以三維數字技術為基礎的BIM技術，集成了建筑項目工程全生命周期各類有關信息的項目數據模擬，它具備可視化、協調性、模擬性、優化性與可出圖性五大特征。BIM技術中有關3D信息模型建設優化工程效果在實際工程中有非常重要的作用，BIM技術的3D 協同設計過程如圖 1所示，完成協同設計內容對高效、優質地進行裝配施工至關重要。在裝配式建筑中應用BIM技術，三維立體模型就是二維平面施工圖轉化而成的，三維立體模型就可以有更加清楚的施工細節，更直觀的過程，能使施工過程發生的偏差相對減少。

圖1 基于BIM技術的3D協同設計過程

1.2 裝配式建筑概述

在項目現場裝配成型的預制部件就是裝配式建筑的重點，很多的預制部件都是在構件生產廠家完成的，詳細類型包含了外墻板、內墻板、疊合樓板、樓梯、陽臺等等。對比以前的建筑施工模式，裝配式建筑施工成本比較低，建筑施工機械化水平提高了，勞動強度降低了，施工時間減少了，綠色環保和節能的理念就可以充分的展現出來，所以在現階段的建筑施工作業中也獲得了大量的運用。通過運用裝配式建筑還可以進一步地提高生產效率，改善傳統效率低、能耗高的項目模式，為施工企業帶來優厚的經濟效益和良好的社會效益，對中國建筑行業的健康發展也有特別關鍵的推動作用。

2、BIM在裝配式建筑中應用的特點

因為BIM是一個完整的信息模型，能夠貫穿在項目工程的籌劃、設計、施工、運營、維護的整個過程，工程項目內的每一項數據與信息通過現代數字化信息技術實施分析與構建，這樣建設團隊就能夠得到最合理的建筑模型，并通過三維模型事實展現出來。這種集每一項功能于一身的信息模型技術，使裝配式建筑技術能夠大大的提高有效性。在實施裝配式建筑的時候，BIM技術科學有效的應用，能夠在一個共同的信息共享系統中匯總串聯建設單位、設計單位、施工單位、監管單位，讓各項控制工作更為有效。首先，對建設團隊裝配施工的控制有利，其次對監管部門熟悉與掌握裝配式建設團隊的質量控制有利。在當前時代背景下，BIM技術已經不單單是一個軟件系統，更是一種管理技術與方法，它很好的幫助建設項目團隊實現現代化管理目標和實施合理的現代化的系統管理。

3、運用實例

3.1 工程簡介

某建筑項目為鋼筋混凝土框架結構，全預制的裝配式施工形式。本項目分為地上13層和地下1層，10380 平方米的建筑面積，46米的建筑高度，是全預制高層建筑。本工程中包含預制混凝土框架柱，預制混凝土梁，預制混凝土墻板等的裝配式預制構件。下面依據本工程的詳細要求實施探討了BIM技術在裝配式建筑中的應用。

3.2 工程實施難點

首先，設計程序。實施歸納深化，預制構件彼此之間的碰撞檢驗需要精細到鋼筋層級，在短期內通過員工的經驗，二維圖紙是非常難完成辨別工作的。其次，制造構件程序。一萬多張構件圖紙需要生產商吃透，根本無法完成計劃、制造、供應工作。最后，施工程序對構件實施精準快速的定位，沒有新技術扶持很難完成高品質的安裝。根據工程的特點，項目把BIM模擬研究中心建成，工程管理采用信息化運用技術。

3.3 BIM技術在裝配式建筑設計階段中的應用

第一，規劃選址和場地分析中運用BIM技術實施分析，分析場地是一個項目的關鍵組成部分，決定著工程定位的正確性和合理性。運用BIM技術有效的結合GIS，實施分析擬建建筑物的場地條件、空間信息，完成數據的建模，然后保證規劃選址和場地分析的合理性；第二，圖紙可運用BIM技術進行繪制。相較傳統的圖紙，所有圖元都具備工程含義是BIM技術最大的優點，比如材料的屬性或者構件的空間尺寸，模型直接的關聯都能夠加大。然后運用BIM技術建設模型，在這基礎上施工模擬，把問題及時找出來，擬定出改進方法。此外，因為BIM技術具備可視化的特征，這樣各參建方就能夠方便地溝通設計方案。第三，設計沖突能夠應用BIM技術完成檢查，在裝配式建筑中應用BIM技術，假如設計中出現管線沖突，那么BIM模型肯定會顯示出來，然后實施修改。

3.4 BIM 技術在預制構件生產加工中的應用

在預制構件進行深化設計后，在BIM同一平臺上不一樣的專業實施最后的確認，確認準確后，在BIM軟件中圖紙能夠自動完成深化，并且在車間的生產體系中以數據的方式進行傳輸，這樣就使人為操作導致的失誤減少、改善生產效率。生產出來的每一件構件都能夠實施編碼，而且和之前BIM平臺中提前設定的編碼相統一。同時信息也能上傳到整個BIM系統的云端，完成“互聯網 + ”。每件構件的信息都包括操作人員、檢驗人員名稱、綁扎鋼筋、孔洞預留、完成驗收線管、生產日期、項目名稱、構件部位編號等，保證了全部構件從加工到安裝的完整信息的高度正確性。

3.5 BIM 技術在施工階段應用

在整個裝配式建筑的施工階段中，因為施工階段的不同，不同部位的預制結構件所要應用時間也不一樣，而且裝配的復雜程度也不一樣，所以在裝配施工的時候可能會導致構件丟失，裝配施工人員因疏忽可能有用錯構件或沒有用構件等問題出現。為了減少這種情況的出現就一定要嚴格的管控預制結構件進場階段和整個裝配施工現場。對預制結構件實施現場管理工作是一項復雜而系統的項目管理工作。有效的結合BIM技術和計算機技術，依據實際運用計算機實施模擬現場，通過精確的施工數據可以把施工細節精確地通過BIM技術能夠完整的模擬出來，在建筑施工階段中應用這種BIM技術可以合理的幫助場地的部署與建設管理，而且在場地部署中能夠合理的防止出現二次搬運，使施工效率大大的提高。把BIM技術和RFID技術兩者的有機地互相融合，就能夠隨時隨地嚴格的控制好預制結構件進場和使用。預制結構件運到施工現場的時候，通過設置在門禁系統中的RFID 閱讀器，在接收到運輸車輛到達現場的信號時，檢驗人員則要在第一時間實施進場前的嚴格檢驗，把問題構件篩選出來，避免其流入到施工現場，在這期間RFID閱讀器可以檢驗過程的每一項信息，然后隨時隨地的記錄下來。預制構件進場后，通過BIM技術的整個過程控制進行高效的裝配施工。

3.6 BIM 技術在運營維護過程中的應用

首先，實施物業管理的時候，BIM軟件能夠提供所建建筑物各項技術參數，另外再結合有關設備，物業管理人員就可以依據這些參數判斷建筑物的運行狀況，然后擬定規范的管理決策。其次，在擴建或者是拆除裝配式建筑物的時候，建筑物的每一項指標能夠通過BIM技術來進行分析檢驗，防止了誤操作對建筑結構的損傷。另外，BIM技術應用在這過程中，對回收運用資源也有利，通過這技術可以認識到哪些構件能夠再運用，使能源的損耗可以大大的降低。

結語：

在裝配式建筑中應用BIM技術有很高的應用價值，對改善裝配式建筑的施工效率與施工質量有非常重要的作用。裝配式建筑是基于中國可持續發展理念下產生的一種建筑業發展趨勢，而在這裝配式建筑當中應用BIM技術，不但對收集、處理建筑信息有利，而且對工程建設管理的質量和成本控制尤為有益。然而想要BIM技術能夠更加科學的運用在裝配式建筑中，讓工作效率提高，完成發展和進步的平衡，那么就一定要進一步的應用和完善，推動建筑行業的可持續發展，我們要不斷的努力研究與探討，在日后建筑行業中讓BIM技術發揮更高的價值。