BIM技術在裝配式建筑中的應用

苗文志

（山東省日照市建設工程質量安全監督站，山東 日照 276800）

近年來，經濟社會的穩步發展帶動了建筑行業的發展，在建筑行業，一些新型的建筑模式、技術逐步被應用，改變了傳統建筑行業的發展模式，使得建筑行業更具現代化的特征。BIM技術可以充分發揮其模擬化、可視化的優勢，在裝配式建筑項目中的應用使得各個工程參與部門能夠實現協調與配合，保障設計的優化，使得項目施工活動可以順利進行。因此，BIM技術在裝配式建筑中的應用保障了施工的效率，有效實現了工程的質量、成本管理。

1 BIM技術與裝配式建筑的基本概述

1.1 BIM技術

BIM全稱是建筑信息模型，在工程建設領域，BIM技術的應用主要是通過建立建筑項目的三維信息模型，在該模型內完成各種工程設計、管理的現代化建筑信息技術。BIM模型內能夠實現各種建筑信息的整合與管理，因此，為保障BIM技術的應用效果，最為關鍵的就是要保障建筑信息的完整性與精確性，使得在項目實施過程中，能夠根據工程要求進行各種建筑信息的調整與優化。在該模型內，可以充分發揮其模擬性、可視化功能，實現協調與管理，有效提升建筑工程數字化管理的水平。

1.2 裝配式建筑

裝配式建筑與普通的建筑模式相比，其最為突出的特征就是相關的構件都屬于預制部件，主要是在工地內完成裝配制造的。一般情況下，建筑工程中所包含的構件較多，根據這些構件形式、施工模式，包含了砌塊建筑、板材建筑與骨架板材建筑。由于裝配式建筑的施工周期大大縮短、污染小，我國逐步頒布了裝配式建筑發展的規范，從政策上鼓勵裝配式建筑的發展，加快了建筑行業的可持續發展。裝配式建筑中，更為強調的是調配與生產施工的結合。

2 BIM技術與裝配式建筑的融合

與傳統的建筑工程施工相比，裝配式建筑施工包含了設計、工廠制造與現場裝配環節，如圖1所示。在傳統的裝配式建筑中，設計、制造與現場施工具有獨立性，再加上在工程施工現場有著嚴格的流程要求，這就使得在建筑工程項目中，各個工序之間必須實現良好的配合與協調。這種特殊的工程流程下，很多建筑工程環節存在的問題，比如設計圖紙缺陷，只有到最終的現場裝配環節才能被發現，無法提前發現這些問題，這就導致建筑工程的各種資源無法得到有效的利用，施工效率低下。

圖1 傳統生產方式與裝配式建筑生產方式的對比

而裝配式建筑模式下，將BIM技術應用于其中，可以充分發揮BIM技術的模擬化、可視化與協調性優勢，使得在裝配式建筑的各個階段，BIM技術可以實現各種建筑信息的整合，及時發現各種問題，實現了裝配式建筑工程問題的提前處理，避免了問題處理的滯后性。

3 BIM技術在裝配式建筑中的應用意義

3.1 提升設計效率

裝配式建筑設計階段，有關人員需要對建筑工程中所涉及的各種預制構件實施必要的預埋處理、預留設計，這就要求相關的設計人員、不同工序的施工人員都需要在此過程中實現配合。而在BIM技術下，由于本身具有協調性優勢，有關工程設計人員可以在BIM模型內掌握各種設計信息，實現設計的優化與調整。此外，由于BIM模型內包含的各種技術相對較多，比如云端技術、BIM技術，這些技術使得設計人員能夠將專業化設計信息統一加以上傳，使得BIM平臺內包含完整的設計信息。BIM內還包含了自動糾錯模塊，該模塊的存在使得設計平臺能夠及時進行設計方案的自動調整。與傳統的建筑工程相比，裝配式建筑中所包含的預制構件相對較多，BIM系統的設計模塊能夠保障設計出圖與參數修改的同步進行，使得設計效率大大提高，實現了對設計方案的全過程把控。

3.2 降低設計誤差

BIM技術在裝配式建筑中的應用，使得有關的預制構件更符合工程的設計要求，有效降低了各種施工誤差，對于優化裝配式建筑設計具有重要的意義。在BIM模型內，可以實現對相關預制構件尺寸、鋼筋參數等的調整，使得預制構件更符合裝配式建筑的要求。由于BIM模型具有三維可視化功能，能夠借助該功能進行各個預制構件配合度、契合度的了解，還可以直接進行相應的管線優化等，有效避免了各種構件之間矛盾的出現，使得設計誤差大大降低，實現了建筑工程資源的有效利用。

3.3 實現標準化設計

在BIM模型內，可以實現各種建筑信息的整合與共享，經由設計方案的上傳與共享，云端服務器內會包含各種構件的尺寸與規格信息，建立完整的構件信息庫。云端服務器內，構件數據庫隨著設計工作的進行逐步處于各種變化過程中，設計人員可以實現同類數據庫資源的對比，進而獲得最終裝配式建筑的構件信息。在當前裝配式建筑逐步增多的過程中，預制構件信息庫的形成，使得裝配式建筑設計過程中可以逐步實現設計的標準化，有效節約了在戶型設計變更上的時間，有效實現了標準化設計。

4 BIM技術在裝配式建筑中的具體應用

4.1 裝配式建筑設計階段的BIM技術應用

在裝配式建筑的設計階段，BIM技術可以在方案設計、設計優化、深化設計與最后出圖階段發揮其應有的作用，如圖2所示。在裝配式建筑的設計階段，各個設計環節的設計任務使得裝配式建筑的設計更為完整。在傳統的設計模式下，主要是二維圖紙設計的方式，有關的設計人員各自負責某一環節的設計任務，設計圖紙之間存在著一定的獨立性，在最終的整合環節，這些平面設計圖紙之間的協調性不足。而裝配式建筑中，引入BIM技術，能夠應用BIM模型內的設計模塊，實現各種設計任務與內容的整合，建立三維建筑模型。當完整的建筑模型建立以后，BIM模型內所包含的一些軟件可以實現碰撞檢查、管線優化，有效保障了設計的優化效果，深化裝配式建筑設計，最終完成構件出圖。在此設計環節，最為關鍵的是要保障各個設計任務之間的協調性，保障整個BIM模型的優化，使得設計模型更具綜合性的特征。

圖2 BIM技術在設計階段的應用

裝配式建筑與普通的建筑工程施工不同，在設計階段，設計人員就要充分考慮裝配式建筑的構件使用需求，尤其是要預制構件制造廠能夠完善構件制造，且達到現場裝配的要求，使得在設計階段，工廠制造、現場裝配能夠達到良好的配合效果。BIM技術在裝配式建筑中的應用，使得三維模型能夠實現建筑信息的共享，發揮信息價值，實現裝配式建筑設計的優化。

4.2 裝配式建筑制造階段的BIM技術應用

裝配式建筑中，預制構件是其中的關鍵要素，所有的構件都是在工廠內統一生產的，這種獨特的生產模式使得預制構件的生產效率大大提高。機械化生產避免了生產過程中人為因素對構件生產產生的不利影響，再加上其工廠生產的環境條件相對穩定，有利于保障構件的質量，也就為裝配式建筑的質量管理提供了基本的保障。BIM技術在裝配式建筑工程中的應用，使得構件生產工廠可以獲得相應的構件尺寸、規格信息；設計信息的共享與同步，使得設計與構件制造基本可以保持同步。

裝配式建筑與傳統的施工方式不同，首先要在工廠進行預制構件的生產，隨后，將這些預制構件運送至現場完整裝配。因此，構件是裝配式建筑中的重要要素，由于涉及了工廠到現場的運輸，需要在此過程中做好構件的保護，避免運輸不當對構件產生的損傷。BIM技術本身具有管理的精細化特征，可以根據建筑模型，進行構件存放場地的科學規劃，實現現場構件成品的保護。

4.3 裝配式建筑裝配階段的BIM技術應用

裝配式建筑工程中，構件設計、生產與現場裝配所消耗的時間較長，現場構件的裝配有效實現了建筑三維模型到實體建筑的轉變。而將BIM技術應用于裝配式建筑的構件裝配環節，可以有效發揮BIM技術的模擬性優勢，實現對施工全過程的模擬。根據各種模擬情況，有關工程人員可以在模擬的過程中，進行工程現場的平面布置，并獲得最佳的吊裝方案，進行構件吊裝順序的調整，使得構件生產、裝配的效率更高，達到良好的現場管理效果。

4.4 裝配式建筑施工階段的BIM技術應用

在裝配式建筑中，由于BIM技術可以幫助有關的人員獲得最佳的工程實施方案，施工人員可以嚴格根據最終確定的施工方案組織各項施工活動。BIM技術在裝配式建筑施工階段發揮著重要的管理職能，通過BIM技術，可以實現構件的質量的檢查。在每個構件中，都包含了RFID芯片，該芯片存在著唯一的編碼，在對構件進行檢查與分析時，可以借助專業的掃描設備來獲得相應的編碼，將編碼與BIM構件庫加以對比，保障構件應用的科學性，實現施工檢查與質量控制。此外，BIM技術還可以實現工程參數與設計參數的對比，實現質量檢測。

5 結束語

近年來，在建筑行業快速發展的背景下，BIM技術與裝配式建筑的融合已經逐步成為一種重要的發展趨勢。在一些裝配式建筑中，BIM技術的應用取得了理想的技術應用效果，實現了施工的質量、成本與進度管理，使得裝配式建筑的質量更高，保障了裝配式建筑的效益。未來，BIM技術與裝配式建筑的應用還會帶動整個建筑行業的現代化發展。