BlM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用價值分析

李興龍

摘要：隨著建筑理念和施工技術(shù)的不斷進(jìn)步，裝配式建筑得到極大發(fā)展，并且在建筑領(lǐng)域得到有效應(yīng)用.為進(jìn)一步提高建設(shè)水平，本文就BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用價值進(jìn)行研究，首先就BIM技術(shù)和裝配式建筑進(jìn)行簡要概述，然后從建筑設(shè)計效率、預(yù)制構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計、預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)環(huán)節(jié)等方面闡述BIM技術(shù)的應(yīng)用價值，最后結(jié)合裝配式建筑實(shí)際情況，提出一些切實(shí)有效的應(yīng)用策略.

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);裝配式建筑;應(yīng)用價值

中圖分類號：TU201.4? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? 文章編號：1673-260X（2019）02-0083-03

近年來社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平越來越高，城市化建設(shè)進(jìn)程也不斷加快，因此建筑行業(yè)獲得極大發(fā)展.裝配式建筑作為一種先進(jìn)的建設(shè)模式，不僅能夠提高設(shè)計施工的效率，還能夠促進(jìn)建設(shè)資源得到合理分配.為了進(jìn)一步提高裝配式建筑的施工質(zhì)量，必須對BIM技術(shù)給予有效應(yīng)用，從而滿足當(dāng)前社會對建筑行業(yè)綠色、節(jié)能、環(huán)保的建設(shè)要求，同時實(shí)現(xiàn)裝配式建筑的精細(xì)化管理目標(biāo)，促進(jìn)建筑行業(yè)獲得健康長遠(yuǎn)發(fā)展.

1 BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)的全稱為Building Information Modeling，翻譯為建筑信息模型，能夠全面整合建筑工程中各個階段的信息，并且對這些信息進(jìn)行綜合利用，從而提高建筑設(shè)計、施工、管理等各環(huán)節(jié)的效率和質(zhì)量.例如在實(shí)踐應(yīng)用中，工作人員可以利用BIM技術(shù)采集建筑工程項(xiàng)目的數(shù)據(jù)信息，然后結(jié)合這些信息建立仿真的三維建筑模型（如下圖1所示）.在這一模型中，工作人員可以結(jié)合現(xiàn)實(shí)需要任意調(diào)整參數(shù)，然后在模型中模擬現(xiàn)實(shí)施工的效果，從而評估施工方案的安全性和可靠性，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計中存在的問題，并且制定相應(yīng)的解決辦法，以此降低設(shè)計和施工的風(fēng)險，使各項(xiàng)建設(shè)資源得到合理配置[1].

在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，BIM技術(shù)主要表現(xiàn)出以下幾個特點(diǎn)，分別是可視化、協(xié)同化、模擬性和優(yōu)化性.

1.1 可視化特點(diǎn).BIM技術(shù)能夠以三維立體模型的形式直觀展裝配式建筑的組合效果，從而使建筑方案得到實(shí)踐演練，有效改善平面圖紙在立體構(gòu)圖方面的缺陷，從而使建筑設(shè)計質(zhì)量得到極大提升.另外，BIM技術(shù)能夠加強(qiáng)設(shè)計人員與建設(shè)施工團(tuán)隊之間的互動交流，從而是設(shè)計方案得到及時更新.

1.2 協(xié)同化特點(diǎn).BIM技術(shù)能夠全面整合建筑信息，從而使設(shè)計、施工和管理等各個環(huán)節(jié)的工作得到協(xié)調(diào)，幫助工作人員及時發(fā)現(xiàn)建設(shè)中存在的問題，并且給予有效解決.例如在仿真模型中，隱蔽工程的建設(shè)效果可以得到預(yù)先演示，因此規(guī)劃建設(shè)中存在的問題也能得到合理解決，從而避免對后續(xù)工程造成影響.

1.3 模擬性特點(diǎn).BIM技術(shù)能夠以仿真模型的方式展示建筑效果，并且對建筑工程的安全穩(wěn)定性給予測試，以此保障設(shè)計方案和施工方案的合理性.在這種情況下，工作人員能夠及時發(fā)現(xiàn)方案中隱藏的風(fēng)險，從而對方案給予針對性的調(diào)整.例如在現(xiàn)實(shí)施工中，工作人員可以調(diào)整模型參數(shù)，對不同的日照模式、熱傳導(dǎo)效果等進(jìn)行測試，從而使建設(shè)方案得到優(yōu)化.

1.4 優(yōu)化性特點(diǎn).BIM技術(shù)不僅能夠使建筑項(xiàng)目的方案得到優(yōu)化，還能夠?qū)μ厥忭?xiàng)目給予優(yōu)化.就項(xiàng)目方案優(yōu)化來看，BIM技術(shù)能夠幫助建設(shè)企業(yè)分析該項(xiàng)目的投資回報率，并且從保障建設(shè)質(zhì)量、控制建設(shè)成本的角度出發(fā)，制定不同的設(shè)計和施工方案，為業(yè)主提供多元化的選擇;就特殊項(xiàng)目優(yōu)化來看，BIM技術(shù)能夠幫助施工單位明確施工難點(diǎn)，并且對各個細(xì)節(jié)給予有效處理，從而提高裝配式建筑的質(zhì)量.

2 BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用價值

2.1 使建筑設(shè)計的效率得到提升

在裝配式建筑工程中需要對大量預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行拼接組合，為了保證建筑工程的質(zhì)量，必須合理設(shè)計不同構(gòu)件的預(yù)留空間與預(yù)埋方案，從而保障整體建筑的效果.在這一過程中，各個分項(xiàng)目工作人員都必須做好協(xié)調(diào)配合工作，從而實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)信息的高效整合.例如在實(shí)踐工作中，裝配式建筑的設(shè)計人員可以利用BIM技術(shù)搭建數(shù)據(jù)信息共享平臺，不同分項(xiàng)目的設(shè)計人員可以在這一平臺上傳或者獲取建筑信息，從而使建筑整體設(shè)計方案得到同步修改和完善，避免某些環(huán)節(jié)出現(xiàn)重疊和沖突.另外，設(shè)計人員可以結(jié)合其他方案信息，對自身負(fù)責(zé)的項(xiàng)目給予評估，從而及時發(fā)現(xiàn)方案中存在的問題.例如在管道鋪設(shè)工程中，設(shè)計人員必須緊密結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理規(guī)劃，從而避免管道工程影響后期建設(shè).

2.2 使預(yù)制構(gòu)件實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計

裝配式建筑中的預(yù)制構(gòu)件需要結(jié)合建筑項(xiàng)目的需要進(jìn)行設(shè)計和制造，如果每次項(xiàng)目都要對構(gòu)件進(jìn)行重新設(shè)計，無疑會降低建筑工程的開展效率.在BIM技術(shù)的支持下，預(yù)制構(gòu)件能夠有效實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計.例如在現(xiàn)實(shí)工程中，設(shè)計人員可以通過云端服務(wù)器上傳項(xiàng)目方案，然后利用BIM技術(shù)對預(yù)制構(gòu)件的類型、樣式、尺寸等信息給予采集和整合，最終形成一個完整的數(shù)據(jù)庫.設(shè)計人員既可以在數(shù)據(jù)庫中上傳已經(jīng)負(fù)責(zé)的建設(shè)項(xiàng)目，也可以對各種施工案例進(jìn)行整理，從而使數(shù)據(jù)庫中的信息更加完善.在遇到新的建設(shè)項(xiàng)目時，設(shè)計人員只需要在數(shù)據(jù)庫中提取相關(guān)信息，就能夠?qū)Ρ瘸鲎顑?yōu)方案，從而形成標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計體系，滿足不同戶型的設(shè)計需求，極大程度上提高建筑設(shè)計的效率和質(zhì)量[2].

2.3 使構(gòu)件的生產(chǎn)環(huán)節(jié)得到優(yōu)化

預(yù)制構(gòu)件在生產(chǎn)環(huán)節(jié)也可以對BIM技術(shù)進(jìn)行有效應(yīng)用.在裝配式建筑工程中，預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)制造占據(jù)重要地位，直接影響到整個工程的質(zhì)量安全，因此在現(xiàn)實(shí)工程中，必須切實(shí)保障預(yù)制構(gòu)件的制造水平，從而為后期施工打下堅實(shí)基礎(chǔ).例如在實(shí)際工程中，生產(chǎn)方可以通過BIM技術(shù)模型獲取預(yù)制構(gòu)件的各項(xiàng)信息，從而制定相應(yīng)的生產(chǎn)計劃.在生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)方可以在信息共享平臺上發(fā)布進(jìn)度信息，從而與施工單位建立密切聯(lián)系，以此提高預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)效率及質(zhì)量.

3 BIM技術(shù)在裝配式建筑中的具體應(yīng)用

在裝配式建筑中應(yīng)用BIM技術(shù)，必須遵循動態(tài)化原則、模擬化原則和協(xié)調(diào)化原則.

3.1 動態(tài)化原則.在BIM軟件上構(gòu)建虛擬施工場地，然后在模型中模擬現(xiàn)實(shí)施工，著重體現(xiàn)各個空間的關(guān)聯(lián)性，預(yù)先評估施工方案，動態(tài)調(diào)整場地模型，從而滿足裝配式施工現(xiàn)場的更多需求.

3.2 模擬化原則.碰撞檢查管線、鋼筋等節(jié)點(diǎn)，整合檢查結(jié)果，用數(shù)據(jù)模型在仿真施工現(xiàn)場進(jìn)行模擬組合，并且在軟件中模擬吊裝施工的過程.

3.3 協(xié)調(diào)化原則.明確施工過程中的重點(diǎn)部分，嚴(yán)格規(guī)范施工程序，使每個施工人員的施工流程得到完善，從而實(shí)現(xiàn)整體項(xiàng)目的質(zhì)量安全，達(dá)到工程項(xiàng)目的目標(biāo)要求.

在遵循上述原則的基礎(chǔ)上，裝配式建筑工程還要遵循以下幾個步驟：

其一，根據(jù)BIM模型繪制圖紙.例如在BIM軟件中，設(shè)計人員可以利用圖形編輯軟件，對裝配式鋼結(jié)構(gòu)工程進(jìn)行數(shù)據(jù)建模，著重在數(shù)據(jù)庫中錄入地質(zhì)條件、測繪信息、施工環(huán)境等數(shù)據(jù)，然后詳細(xì)標(biāo)注鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件的類型、樣式、尺寸等信息，最終形成智能化的設(shè)計圖紙.在這一圖紙中，設(shè)計人員可以結(jié)合工程項(xiàng)目的變化情況調(diào)整參數(shù)，然后對不同方案的效果給予評估，從而使方案得到切實(shí)優(yōu)化（如下圖2所示）.

其二，利用BIM軟件整合信息、模擬施工.裝配式工程的開展需要整合大量信息，例如工程量、施工成本等，從而在保障施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，形成合理的工程造價方案.例如在上海某裝配式建筑工程中，工作人員根據(jù)“工程費(fèi)=設(shè)備及工器具購置費(fèi)+建筑安裝工程費(fèi)用”“預(yù)備費(fèi)=基本預(yù)備費(fèi)+漲價預(yù)備費(fèi)”“基本預(yù)備費(fèi)=（工程費(fèi)+工程建設(shè)其他費(fèi)）×基本預(yù)備費(fèi)率”“靜態(tài)投資=工程費(fèi)+工程建設(shè)其他費(fèi)+基本預(yù)備費(fèi)”“流動負(fù)債=應(yīng)付賬款”“建設(shè)項(xiàng)目總造價=固定資產(chǎn)投資總額”“投資方向調(diào)節(jié)稅=（靜態(tài)投資+漲價預(yù)備費(fèi)）×投資方向調(diào)節(jié)稅率”等工程造價公式，在BIM軟件上整合相應(yīng)參數(shù)，對造價方案下的施工流程進(jìn)行模擬，從而降低造價風(fēng)險，提高工程質(zhì)量[3].

4 結(jié)論

綜上所述，針對BIM技術(shù)在裝配式建筑應(yīng)用價值的研究是非常必要的.現(xiàn)階段裝配式建筑的應(yīng)用逐漸成熟，不僅有效提高設(shè)計施工的效率和質(zhì)量，還使各項(xiàng)資源得到合理配置，從而避免建筑材料被浪費(fèi).將BIM技術(shù)應(yīng)用在裝配式建筑中，能夠進(jìn)一步提升建筑設(shè)計的效率、實(shí)現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計、優(yōu)化預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)流程、提高施工現(xiàn)場的管理效率.希望本文能夠?yàn)檠芯窟@一課題的相關(guān)人員提供參考.

參考文獻(xiàn)：

〔1〕林金輝，王斐迪，楊琪.BIM集成技術(shù)在現(xiàn)代化裝配式建筑中應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代交際，2018（22）.

〔2〕吳家祺.探討B(tài)IM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計中的應(yīng)用[J].建材與裝飾，2018（34）：83-84.

〔3〕王松儀.談裝配式建筑技術(shù)在既有住宅改造中的應(yīng)用[J].山西建筑，2018，44（22）：12-13.