BIM信息化技術在裝配式建筑中的應用

徐國軍

摘要： 近些年，國家在大力推動建筑行業的發展，綠色建筑、裝配式建筑、低能耗建筑、智能建筑等大放異彩，而裝配式建筑作為國家戰略新興建筑技術模式，正在快速的進入建筑各領域中。與傳統建筑比起來，裝配式建筑最顯著的特點就是采用預制的部品與部件在工地現場裝配施工，這種模式給裝配式建筑施工從深化設計、計劃管控、項目協作提出新的難度。

關鍵詞：BIM技術;裝配式建筑;鋼結構、信息化應用

引言

BIM信息化技術不僅在裝配式建筑設計和施工階段通用，而且可以支持裝配式建筑項目全生命周期的信息化管理，使得項目全生命周期的信息能夠得到有效的組織管理與追蹤溯源，可保證各類信息叢一個階段轉遞到下二階段時不會發生“信息失真”、“信息不對稱”減少甚至消除了信息的歧義與不一致性。同時，借助裝配式建筑全生命周期信息化管理平臺，將建筑項目設計、采購、生產、運輸、吊裝安裝、計劃、資源、工效、成本管控等集成于一體進行結構化管理。高效的解決裝配式建筑EPMC中的各類問題，推動建筑工業化的健康快速發展。

1裝配式建筑的優勢

第一，節能環保。與傳統建筑相比，裝配式建筑的構件生產在工廠完成，制作過程更加的環保化，原材料的利用率更高，符合我國可持續發展的要求。第二，功能科技化。裝配式建筑使用的材料更加環保，減少能源的使用，降低建筑能耗，提高環保性。既能夠提高建筑本身的使用性能，還可以達到節能環保的效果。另一方面，保溫材料的使用對于建筑降噪也有很好的效果，并且，在安裝過程中，高效節能門窗的應用，也提高建筑整體降噪功能。最后，與傳統建筑相比，裝配式建筑具有更好的防火功能，提高建筑的耐火性，增強建筑的安全性，同時具有良好的抗沖擊功能。第三，生產工業化。與傳統建筑相比，裝配式建筑的建設具有明顯的特點，主要體現在其部品部件的生產方法上，現場安裝的部品部件在工廠中批量生產，并且在施工期間結合現場條件進行吊裝安裝。

2BIM技術的特點

BIM技術就是建筑信息模型，它是關于技術的一種集成平臺。通過BIM技術可以將建筑物全生命周期的建設、管理信息收集、整理和完善從而生成整個建設項目完整的數據庫、信息庫、知識庫。從方案階段一直到運維階段，各個參與方都能夠及時全面地了解本階段整個項目的有關信息，并且通過各參與單位在建設和運營項目的建設、運營活動來不斷的修改、添加、補充、完善各類信息。如下圖1的典型BIM技術應用模型的變化。

BIM技術信息具有可視化和信息完備性、模擬性、可出圖性、一體化型等特點。BIM技術信息具有可視化和信息完備性指的是BIM技術可以將傳統平面圖紙轉化為三維模型，使得各個參與者都可以直觀感受到建筑物虛擬空間，可以將項目設計到施工再到運營的全過程可視化，方便各參與方討論交流，推動工程運行的進度。BIM技術能夠把工程對象信息和邏輯關系完整的描述，有利于信息完備性的發展。其次，BIM技術具備模擬性和可出圖性，指的是它可以利用軟件來對全部工程過程進行模擬實驗，可以通過綜合管線圖或預埋套管圖等圖紙來檢查錯誤，提出優化措施。最后，BIM技術能夠貫穿于設計和施工的全過程，并使得各部分連接成為一個整體，有利于提高勞動效率，加快施工進程。

3BIM技術在裝配式建筑中應用

3.1在施工準備階段的應用

BIM技術可以在裝配式建筑施工準備階段的質量管理中進行相關應用。嚴格按照裝配式建筑技術要求，以質量標準為指導，通過BIM相關信息化手段可以構建虛擬施工場地。然后，在模擬中進行現實施工，將各個空間的關聯性充分體現出來，對裝配時構件進行虛擬預拼裝，并進行施工場地布置模擬，如下圖2所示。

3.2標準化設計中的應用

3.2.1預制構件的標準化

裝配式建筑實現了對建筑工程中標準化預制構件的整體裝配，這種方式對傳統建筑設計方式進行了改造。傳統建筑在設計預制構件的過程中，主要通過傳統的平面二維圖紙進行預制構件的深化和加工。通過BIM信息化手段，可對預制構件采用三維模型方式進行整體系統的整合參數化深化設計，將各類型的裝配式構件通過參數化的模式，提高部品部件的標準化，逐步形成各類構件的部品庫。同時，借助BIM信息化數據的可流轉性，將設計、采購、加工、施工各類數據進行相關的整合應用，形成各公司自身競爭力產品。隨著項目和研發的逐步推進，逐漸實現了標準化預制構件庫的建成。如下圖3所示。

3.2.2BIM技術中的可視化設計

BIM技術相比較傳統的建筑方式，設計更加精細同時實現了建筑設計方案的可視化。BIM技術將人機技術結合優勢更為明顯，對于方案中的缺陷能夠及時的修正處理。如下圖4所示。

3.2.3BIM深化設計應用

裝配式建筑設計中的一個重要環節即為構件的深化設計，深化設計階段大多在建筑設計圖紙完成之后。在之后的項目推進過程中，BIM技術依照之前的深化設計專項方案進行構件深化設計，以此來對方案中設計中不合理及技術不符合的部分進行調整。BIM技術中的模型設置主要通過三維立體模型進行設計平臺的創建，通過對BIM技術進行協調來促進設計目標的實現。設計人員對建筑過程中的設備、建筑材料以及建筑工藝、設備進行整合運用以此來實現BIM模型基礎上的協同合作，最后這種方式通過專業的數據化整合分析。

3.3施工過程中的應用

3.3.1利用BIM技術進行裝配式建筑實施計劃管控

以計劃為核心，BIM模型為數據基礎，二維碼標簽和掃槍為基本手段，為工程管理團隊提供構件追蹤，進度模擬，進度預警等服務。之云物聯的近期目標是，強化構件物流追蹤業務規范性，簡化業務，提高效率。中遠期目標是，逐步將裝配式工程的各種設備，物料，人員聯網;各個業務環節數字化;進而利用數據智能去優化工程的整體管理，提升各參與方的合作效率。之云物聯網管理平臺（圖5）是一個服務于裝配式建筑工程構件物流追蹤的多人協同工作平臺。所以，BIM技術在拼接式建筑工程施工管理方面，有著不可替代的重要作用。

3.3.2對信息的收集、處理

施工人員可以通過BIM技術對施工現場進行數據采集，并對采集到的數據進行詳盡的分析，這有利于相關人員對圖紙進行更加詳盡的設計，以保證施工人員對工程有著足夠的了解。BIM技術對信息的收集，主要包括對相似工程的建設計劃以及建設進度進行了解，幫助本工程進度計劃的制定。對自身建筑構件進行詳盡的分析，以幫助施工人員安全進行裝配施工。只有把各種信息都分析透徹，才能夠提高裝配式建筑工程的精準度與安全性，才能夠保證建筑的質量。

結束語

裝配式建筑作為一種先進的建設模式，在推動城市化建設的過程中發揮著極為重要的作用。將BIM技術在裝配式建筑全生命周期中應用，一方面能夠有效提升裝配式建筑項目管理的各項效率，另外一方面則是能夠確保建設資源達到最優化配置，確保預制構件實現標準化設計，保障施工的質量，降低施工成本提高企業效益。

參考文獻

[1]馬昆.BIM在預制裝配式建筑施工中的應用[A].中國建筑學會建筑施工分會（ChinaBuildingConstructionInstitute）.2017中國建筑施工學術年會論文集（專業卷）[C].中國建筑學會建筑施工分會（ChinaBuildingConstructionInstitute）：中國建筑學會建筑施工分會，2017：4.

[2]鄧華智，沈傳姣.探究裝配式建筑設計的BIM方法[J].建材與裝飾，2017（44）：85.

[3]鄭一梅.BIM在裝配式建筑信息化管理中的應用研究[D].湖南科技大學，2017.

[4]方文燁.探尋BIM技術在裝配式建筑中的應用[J].江西建材，2017（20）：29+33.

[5]王邵臻，李金云.BIM在裝配式建筑中的應用研究[J].教育現代化，2017，4（44）：266-267+354.