淺析BIM技術在裝配式建筑中的應用

宋雪

山東德建集團有限公司 山東德州 253000

發展新型建造形式，大力推廣裝配式建筑，是黨的中央城市工作會議提出的任務。各省市也相繼出臺了鼓勵發展裝配式建筑的相關政策文件，大力發展裝配式建筑時機成熟、潛力巨大。和傳統建筑相比，裝配式建筑要求設計必須精細化、協同化，相應地裝配式建筑需要全過程制定周密的實施計劃。BIM技術作為計算機輔助技術的又一次重大的變革，強調全過程、信息模型化、所見即所得，對高精度、精細化施工的裝配式建筑無疑是最為高效的技術輔助手段，裝配式建筑施工應用BIM技術大有裨益。

1 BIM技術在裝配式建筑中的應用價值

1.1 有利于裝配建筑設計的合理性

在裝配施工規劃中，由于預制構件的各種預埋和預留規劃的需要，各專業的規劃人員更需要密切配合。利用BIM技術構建的規劃渠道，裝配施工規劃專業人員可以快速傳遞自己的專業規劃信息，并對規劃方案及時進行修改和審核。借助BIM技術和網絡信息技術，專業設計師可以將包含自己專業規劃信息的BIM模型上傳到BIM規劃渠道。BIM技術通過問題功能和主動糾錯功能，主動篩選出不同專業之間的規劃沖突，幫助專業設計人員及時發現設計中存在的問題。裝配施工中預制構件的種類和式樣都很復雜，而且有大量的圖紙。通過BIM技術的“協同”規劃功能，其他專業設計團隊成員可以同步、正確調用專業設計團隊成員修改后的規劃參數，方便調整規劃方案，匹配專業設計團隊成員，節省時間和精力。最終設計方案由各專業設計團隊成員的規劃方案調整而成。

1.2 有利于裝配建筑進度和計劃的調整

通過對PC預制構件的拆卸，獲得相關信息，為PC預制構件的生產提供準確的信息。然后，將BIM模型與項目進度計劃相關聯，該計劃可用于項目的5D級。通過與實際進度的比較分析，完成對項目進度的控制和優化。BIM技術能夠處理構件吊裝對預制裝配施工的高要求，模擬施工現場環境，提前規劃起重機的走向，有助于提高工人的生產精度，直接影響施工設備的精度[1]。我們運用BIM技術實現了施工方案的驗證、優化、調整和再優化工作流程。

1.3 使構件的生產環節得到優化

預制構件在生產環節也可以對BIM技術進行有效應用。在裝配式建筑工程中，預制構件的生產制造占據重要地位，直接影響到整個工程的質量安全，因此在現實工程中，必須切實保障預制構件的制造水平，從而為后期施工打下堅實基礎。例如在實際工程中，生產方可以通過BIM技術模型獲取預制構件的各項信息，從而制定相應的生產計劃。在生產過程中，生產方可以在信息共享平臺上發布進度信息，從而與施工單位建立密切聯系，以此提高預制構件的生產效率及質量。

2 BIM技術在裝配式建筑中的應用要點

2.1 BIM在PC建筑施工中的應用

PC建筑中大部分PC構件都需要在工廠中制作預制成型，部分PC構件中還有服務于工程項目各專業的預埋管線，一旦到現場才發現問題，木已成舟，來不及補救，會造成很大的損失。管線的錯漏碰缺又往往是因為各專業各環節的信息溝通未即時同步化，造成一個個的信息斷鏈、信息孤島，最終導致PC構件在現場連接安裝時發現問題卻為時已晚，無法解決。BIM技術解決這一難題恰到好處，由于建筑、結構、水暖電各個專業之間、設計、制作和安裝之間共享同一信息模型，可以更加直觀地檢查各專業各環節件存在的沖突。BIM的應用為PC設計、制作、安裝帶來極大的便利，避免或減少錯漏碰缺。BIM技術可以綜合建筑、結構、安裝各專業信息進行智能檢測，及早發現問題，防患于未然。

BIM在PC建筑施工中的利用主要在以下方面：

利用BIM進行不同專業間的信息檢測，實現設計協同，信息同步對稱，避免“撞車”，避免“不說話”，避免不同專業間的信息孤島，避免現場發現問題解決起來卻無從下手。

利用BIM進行設計、構件制作、運輸、構件安裝的信息監測，實現各環節的銜接與互動，避免無法制作、運輸和安裝的現象，實現全過程的系統化。

利用BIM指導PC構件的生產，使構件制作、出庫計劃、運輸與施工計劃等各個環節無縫銜接，動態響應。

利用BIM進行模臺、流水線設計，保證PC構件形狀和尺寸的精度在安裝容許范圍內；保證出筋、預埋件、預埋管線沒有遺漏，定位精準。利用BIM進行PC構件備料，各種原材料、埋件數量的優化統計。

利用BIM進行PC構件的施工組織，從制作、運輸、現場調配和安裝各個環節無縫銜接，動態響應。

2.2 碰撞檢查

傳統二維圖紙中，難以發現碰撞問題，給施工埋下了諸多隱患。應用BIM技術建立BIM模型，借助其可視化特征，便可以在施工前，對工藝管線、工藝設備進行碰撞檢查，以此為根據，對設計進行優化、減少設計誤差，為施工提供有效的支持。BIM技術下，結合計算機軟件、計算機硬件以及傳感器，建立一個集聽覺、視覺、觸覺為一體的模擬環境，可以使人產生身臨其境的感覺。借助三維檢查手段，可以及時發現設計中的問題與缺陷，及時對設計進行修改，便可以避免返工現象的出現，減少材料浪費，節約成本。此外，針對管線優化，以“建模-碰撞-調整”為基礎，結合圖紙會審、問題報告、建立BIM模型、協調會議、深化出圖以及變更洽商等環節，便可以確保管線模型切實符合實際情況，并可以提高管理的效果[2]。對企業來說，從始到終以BIM模型為根據進行分析，在建設方的要求下，設計方、監管方應全程參與協調，并對施工規范、施工質量要求以及建筑工程進行校驗，從而構建管線優化流程設計藍圖。

2.3 工程量計算

收集、整理各類施工材料之后，還要對竣工模型進行二次施工，添加各種設備運行、能耗、安全等相關信息，剔除施工前提的多余信息。以往在計算工程量的時候，不同的造價人員，由于自身專業水平有所不同，對圖紙的理解也有所差異，因此得到的結果往往也是不同的，甚至同一個人，應用不同的計算軟件或者是在不同的時間進行計算，也會得到不同的計算結果。一旦出現這樣的現象，便會導致工程陷入無休止校對的局面。應用BIM技術，建立數據庫，便可以實現自動算量，擺脫了人為因素給工程量計算造成的影響，提高了數據的準確性。

2.4 BIM技術在預制裝配式中的應用

其一，對相應的信息進行統一的分類處理。當前，在預制裝配式建筑的BIM設計標準當中，相關的建筑工程單位應該根據建筑工程項目的實際情況，并結合預制裝配式建筑的具體內容來展開詳細、全面且有效的操作，對此進行良好的規范，從而使得各個方面的建筑工作內容都可以得到良好的劃分，這其中主要涉及到各個建筑環節、建筑任務、預制構件、建筑類型，以及機電設備等等，以此來對相應的信息進行統一的分類處理，保證建筑在施工過程中的順利性[3]。

其二，科學、合理地分析信息的統一格式。一般來說，需要對預制裝配式建筑的各個方面的內容進行嚴格的、全面的規范，并且，需要清晰地掌握BIM設計標準的具體流程，制定全面的控制方案，將數據的格式進行合理的設計，這其中主要涉及到的是構件庫當中所包含的預制構件模型的參數格式、參數格式文件。需要注意的是，不同的參數格式文件之間要可以保證信息的交互性保持在合適的范圍之內。

其三，關于信息的交付標準。在我國建筑工程行業的預制裝配式建筑的設計過程當中，信息在整個過程中起著十分關鍵的作用，因此，必須對信息加以處理，使其具有全面性和整體性，并且可以有效地促進信息資源的傳遞與交付。需要注意的是，在這個過程當中需要提前制定嚴格的規范，并對規范加以遵循，從而促進信息交付工作的順利實現。

其四，由于我國當前的建筑行業受到了新的市場環境的影響，而建筑工程項目自身已經涉及到的內容也具有多樣性，即信息模型分類、編碼的要求等。因此，根據我國建筑工程行業的統一要求，現階段，應該針對不同理念下的各個建筑對象的真實情況進行了解和掌握，以便于可以在建筑工程施工的過程之中實現全面的管理和監控[4]。此外，還需要對不同類別的建筑工程對象進行統一命名和區分，以此來保證我國建筑工程行業的交付環境處于健康、穩定的運行狀態。

3 結語

綜上所述，針對BIM技術在裝配式建筑應用價值的研究是非常必要的。現階段裝配式建筑的應用逐漸成熟，不僅有效提高設計施工的效率和質量，還使各項資源得到合理配置，從而避免建筑材料被浪費。將BIM技術應用在裝配式建筑中，能夠進一步提升建筑設計的效率、實現預制構件的標準化設計、優化預制構件的生產流程、提高施工現場的管理效率。