BIM技術在裝配式建筑中的應用評價

李 班

（黃岡職業技術學院，湖北 黃岡 438000 ）

0 引言

隨著科學技術的不斷發展，很多建筑行業在進行作業時都逐漸邁向綠色建筑的步伐，并以此來實現節能環保的目的。裝配式建筑在當下已經成為了國內的焦點，國家也對預制裝配表示越來越支持和認可【1】。不同于過去傳統的建筑模式，裝配式建筑中加入了很多的預制材料，例如墻面、樓板、樓梯、甚至房梁等等，也就是說，當工廠把這些預制材料加工好后，將其運送到施工現場進行裝配，就能完成整個建筑的搭接工作。這種建筑形式能夠有效的節省人工勞力及費用，且有很強的可持續發展性，對于環保工作也起到了重要的貢獻作用。

1 了解BIM 技術

很多人以為BIM 技術就是給工地的建筑施工和圖片識別起到幫助作用，但其實它在裝配式的建筑設計中，擁有著更大的幫助和作用，可以說是完全顛覆了過去的生產和建筑模式【2】。BIM 技術主要是通過信息采集的方式，對一個建筑物所有的內容進行了解，其中包括該建筑物的設計目的、材料生產、現場實際施工、后期的運營與維護等不同階段，并以此為基礎分別建立出與其相關的模型【3】。此外BIM 技術還能夠根據部門不同階段的數據實現實時共享，讓模型能夠清晰的呈現在人們眼前并且具備可以隨時修改和協調的特點，能夠實現讓所有的部門同時進行作業，有效減少了工作時間，提高了工作效率【4】。

通過BIM 技術中的三維技術能夠有效對裝配設計的流程進行簡單化，其中不但包含了普通結構的設計結果，對于一些預制的構建形式和加工過程也有詳細的圖案。根據這些結果把與其有關的數據進行導入，再轉化為生產的數據內容，通過模型安排好實際的裝配，從而實現所有項目依靠數字化方式來進行管理【5】。

2 BIM 技術運用于裝配式建筑的優勢

當前我國一直在推行環保的可持續發展模式，這是因為城市的快節奏建設中，過去的澆筑鋼筋混泥土施工非常耗時且損害也在逐漸增多，更是會對環境造成非常大的影響，很多鋼筋混泥土由于施工時的不注意等問題，還可能出現嚴重的質量問題【6】。這些情況越來越被社會重視起來，眼下，基于遵循環保的可持續發展政策，建筑行業的轉型已成必然。裝配式的建筑可以將提前制作好的構建在建筑項目現場進行裝配，按照最初設計的材料形狀和安裝施工辦法，能夠分為砌塊、骨架、板材等不同的建筑、升板升層建筑、板材建筑及盒式建筑。和傳統的建筑模式相比，裝配式的建筑能夠更加理想的建造出與預期符合的建筑物，由于其配件都是工廠統一機械化生產的，所以不會存在不匹配的情況。在現場施工時，能夠大量的縮短施工時間且成本也會有所下降，但是目前我國的裝配建筑還在起步的階段，所以在施工中還是會出現一些問題，例如配件的生產設計出現錯誤，導致成品無法在建筑物中進行安裝或者設計出現改變導致之前的生產材料產生浪費甚至整個工程停止運行的情況，對于建筑整體的運行和質量都會造成影響。

相關案例說明：2020年新年伊始，新冠病毒在武漢開始蔓延，當時情況緊急，急需要大量的醫療支持。在短短8 天的時間里，火神山從地基到所有的設備安裝調試完成，達到符合病人入住的標準。中國向全世界展示了飛快速度的同時，也不得不提到裝配式建筑，這是傳統的鋼筋混泥土無法比擬的，如果采用過去的建造方式，光是等混泥土符合要求就要等待28 天，所以當時火神山醫院采用了裝配式建筑技術，在最短的時間內建造出了占地3.39 萬平方米的火神山醫院，為無數患者進行了治療和幫助。

3 BIM 技術在裝配式建筑中的應用

3.1 圖紙方面

在裝配式建筑中圖紙的設計有著非常重要的作用，因為它與實際生產出來的建筑配件有著直接的關聯，生產預制配件的廠家會按照設計圖紙中標注的尺寸進行批量生產，一旦出現圖紙中尺寸或其他的東西產生錯誤就會造成嚴重的經濟損失。在裝配式建筑中，對于裝配的精準程度有著非常嚴格的要求，所以設計圖紙對于整個建筑的安全和穩定也有著重要的作用，如果出現錯誤甚至會影響現場施工人員的安全。過去的傳統建筑中，由于大多都是主觀的思想，所以很多的定量分析是不足的，就連設計師都沒辦法將這些龐大的數據進行處理，而采用BIM 技術卻可以高效的解決此類問題。當采集到土質模型的建立和修改都有著很大的幫助，也為設計師對于建筑的整體效果觀察提供了很大的幫助，更加容易發現其中存在的問題和風險【7】。所以BIM 技術在圖紙方面能夠有效的起到安全作用，能夠給生產配件的廠家帶來精準的參數內容，有效避免該類配件因為生產錯誤帶來的損失性。

3.2 在預制配件中的應用

預制配件是裝配式建筑的基礎裝置，如果出現不匹配的情況就會有誤差，結構、土壤密度以及土壤的粘性等內容后，通過BIM 技術就可以對這些條件進行分析和解讀，進一步對土地情況進行模擬，根據該項工程的需求來選定施工的地方。此外BIM 技術還擁有非常人性化的模型數據庫系統，能夠把不同的配件尺寸、編號、材質等相關數據進行保存，再通過三維的方式呈現出來，設計師再針對這些配件模型與建筑的配件模型進行匹配并進行效果搭配，在此基礎上再對配件的數據進行細化修改。BIM 技術還具備智能聯動性，但設計者對該配件中的一個地方參數作出改變時，所有的參數都會隨之改變，對于造成建筑出現安全隱患的情況，所以在建筑項目中對于預制配件的生產有著非常高的要求，在生產中必須嚴格按照圖紙進行設計并生產。BIM技術在預制配件中的生產應用可以優化整個配件的生產流程。從開始的設計階段開始，廠家可以根據BIM 中的模型庫里提取不同的預制配件，再按照模型中的具體參數尺寸生產，起到了運用高科技進行精準且高效率的生產方式。廠家還會在配件中植入相應的數據芯片，方便施工結束后對于配件的查對，給管理減少了很多繁瑣的工作，此外，建筑施工企業還可以利用BIM 技術對所有的過程進行優化，更加有效的保障了該技術在數據內容和預制配件中的有效對接體系，在所有設計工作結束后，將其加工內容通過條碼的方式保存，并進行自動化生產。

3.3 在裝配式建筑中的應用

在整個裝配式建筑施工的環節里，BMI 技術對于物品的庫存管控、施工場地管控、以及在施工過程中的管控都起到了很好的作用和效果。在預制配件的庫存管控中，可以利用BIM 技術及其他信息技術融合的方式，擁有自動化驗收的功能，增強建筑的配件整體準確率及驗收效率，有效避免了很多因為人工而產生的失誤。建筑項目現場的施工人員也可以利用BIM 技術對正在安裝的配件進行智能化監督，由于是實時查看，所以可以及時有效的在裝配中發現錯誤，減少損失【8】。裝配式的建筑在裝配過程中非常的復雜，尤其在遇到一些既關鍵又特殊的地方，安裝起來難度較大，即使是有豐富經驗的施工人員也可能會出現錯誤和偏差.建筑施工企業可以利用BIM 技術對所有的施工人員展開技術培訓，先在模型上仿真模擬操作整個安裝的過程，通過重復的聯系能夠有效增強員工的思維記憶，產生熟練感，以此來保證整個安裝過程不出現失誤【9】。BIM 技術的應用范圍極廣，所以除了在項目現場可以使用，對于管道線路的規劃、物品運輸方式、吊車等占地面積較大的器械擺放等都能起到合理安排的作用，提高了整體的施工效率。

4 BIM 技術在裝配式建筑的后期維護價值

4.1 增強運行及維護的整體水平

將BIM技術與射頻識別技術進行有效的融合可以在建筑項目結束后對該建筑的系統起到強大的維護作用。有效防止在項目交付后，系統運行出現錯誤發生惡劣情況，對建筑項目造成影響。這是因為在建筑施工結束后，一旦出現安全性的事故就會影響企業的整體效益。通過BIM 技術對信息數據資源庫進行建立，即便是出現火災，消防人員只需要通過BIM 技術對火源位置進行定位就可以清楚的知道所在方位，再根據現場的實際情況進行滅火，可以有效的將安全系數提升到最大【9】。不過如果想要維護其他的設備，還需要與其他的技術進行融合，多搜集與其有關的信息內容，再按照設備的實際情形來提升整體的運行及維護水平。

4.2 不同階段的質量與消耗分析

不管是施工過程還是施工后的維護，施工人員在對配件進行安裝和維護時都可以通過射頻識別技術鎖定設備生產的廠家與當時的安裝人員，所以在設備或配件出現故障時，可以第一時間聯系到廠家并對設備進行及時的維護。不但可以幫助企業在最短的時間內了解到相關責任人員和廠家，在成本上也起到了降低的作用，有效減少了一些不必要的消耗【10】。最重要的是BIM技術擁有節能環保的作用，可以有效的在裝配式建筑中起到環保運行和維護的作用，在施工過程中，如果發現有材料出現不合理的消耗情況，還可以根據該材料的消耗制定出專門的應對措施，有效處理不必要的浪費問題。

結語：綜上所述，在裝配式建筑中融入BIM 技術，能夠快速提高裝配式建筑的整體施工效率并對質量起到保障，與此同時，還能給建筑施工單位在成本上起到較高的降低作用，有效的減少了很多不必要的浪費，加快工程項目的建設效率。這也足以說明BIM 技術在裝配式建筑中的優勢，但由于BIM技術對于人員的操作和技術要求都非常的高，為了保障裝配式建筑的安裝標準應當安排專業的技術人員或對人員進行深入的培訓后才能上崗進行施工。