淺析BIM技術在裝配式建筑中的應用

許艷

摘 要：近年來，建筑業正在從傳統建筑向綠色建筑轉變，以達到節能環保的目的[1]。為響應國家號召，越來越多的企業采用預制構件技術，因此預制構件建筑逐漸成為國內的重點，國家和地方有關部門都在不同程度上倡導提高建筑的裝配率。所謂預制構件建筑不同于傳統建筑，而是預制構件在工廠內加工，包括預制墻、組合樓板、預制樓梯、預制柱、預制梁等。具體來說，預制構件在工廠加工完成后，運至施工現場進行吊裝拼接，完成搭接工作。因此，重點研究構件的生產、運輸和施工吊裝技術。這種建筑形式既能節約人力物力，又具有可持續發展性，符合國家綠色建筑的發展理念，從而達到節能減排的目的。

關鍵詞：BIM技術;裝配類型;建筑;應用

1 BIM技術

BIM技術的應用，不僅給傳統的建筑施工和圖紙識別帶來了方便，也給裝配式建筑的設計、生產和施工帶來了變化。BIM技術主要采用信息化手段，將建筑物的所有信息進行整合，建立從設計、生產、施工到運行維護各個階段的相關數據模型，及時提供相關信息，對建筑物實體和各種功能特征進行數字化表達。另一方面，BIM技術可以實現不同部門在不同階段的數據共享，使模型更加直觀、協調、完整、一致和關聯，從而實現多部門聯合作業，節省時間，提高效率。

利用BIM技術進行三維設計可以簡化裝配設計過程。它不僅具有通用的結構設計成果、預制構件形式和加工詳圖，還可以將設計成果和相關數據導入預制構件廠的生產系統，轉化為生產數據，并利用生產出的構件和設計模型結果安排現場結構裝配，實現全方位數字化項目管理。

BIM技術主要是利用相關軟件來完成的，常用的軟件有Revit、NavisWorks、Microsoft Project lumion3d Max和bim5d。Revit軟件作為最常用的三維建模軟件之一，不僅可以對建筑物進行三維建模，而且可以在結構和機電方面進行協同工作。主要用于交換數據和與其它BIM軟件建立聯系。NavisWorks軟件的主要功能是檢查管道、管道與建筑物之間的碰撞情況，從而減少設計中人為的主觀錯誤。此外，顯示的碰撞檢查可以與Revit同步，實時修改，并可以改進設計。microsoftproject軟件是一種進度管理軟件，主要對目標時間和預算時間進行比較，從而制定詳細的進度計劃，幫助項目經理有效地控制和分析進度和成本，為縮短工期、降低成本提供支持。Lumion軟件和3dmax軟件主要體現渲染功能，并及時導出高清效果的影響，為施工單位提供直觀的效果。Bim5d是基于三維模型從Revit導出的標準中間文件（IFC文件），與Microsoft project progress文件結合形成4D。最后輸入預算成本文件，實現bim5d，對項目進行及時控制。為雙方提供便利。

2BIM技術在裝配式建筑中的應用

2.1在設計階段中的應用

BIM技術可以應用于實際預制工程的設計階段。可以從以下幾個方面進行：

2.1.1預制構件施工項目，要提前做好各項工程的規劃和規劃工作，以利于各項工程的開展。無論是在生產、設計還是施工中，都要科學合理地對預制構件進行設計、加工和裝配，以促進設計工作和生產工作逐步向標準化、標準化方向發展。在這一過程中，應合理利用BIM技術，以三維數字化為表達手段。同時利用BIM技術制作相應的建筑構件，如暖通空調族庫、給排水族庫等。

2.1.2在構件設計中，不僅要采用BIM技術，還要結合相應的參數。BIM技術應用的主要目的是拆分組件，如垂直組件、水平組件和無應力組件[3]。在預制構件的設計和生產過程中，應重視墻板梁、柱，同時考慮構件吊裝、加工、運輸等問題。認真分析構件安裝中預留孔、預埋件、洞口的工作。

2.1.3BIM技術也可用于碰撞檢測。在實際的碰撞檢測工作中，BIM技術可以合理利用不同的專業模型，發現設計中存在的問題，以便及時與設計人員溝通，更好地解決設計中的問題。例如，在機電管道的建模中，應及時檢查管道的質量，避免出現誤差和泄漏。這樣可以在一定程度上避免設計變更，保證設計質量。將BIM技術應用于碰撞檢測有兩種方法：直接修改碰撞點的參數。這種方法比較直接，針對性強，工作效率高。修改BIM族庫中的參數可以修改一類構件族，促進構件族的及時更新和完善。在實際碰撞點檢測中，應根據實際情況采取有效的檢測方法，以提高檢測質量和效率。

2.1.4支持無線讀寫的芯片可嵌入預制建筑構件的生產過程中。將構件編號、位置、尺寸、鋼筋、日期、質量、車間信息寫入芯片，然后安裝模具、噴涂脫模劑、綁扎鋼筋籠、固定預埋件、發放混凝土布、振動臺，可進行固化和脫模。在此基礎上，質檢人員通過手持終端讀取芯片參數，確保元器件實體與參數的一致性，從而判斷生產質量是否符合要求;確認后，結果將被寫入芯片并存儲在倉庫中。庫管員核實信息并記錄保存的信息;現場裝車前，核對身份證，輸入運輸信息;到達施工現場后，掃描驗證身份證，輸入現場檢查信息;在安裝相關部件的過程中再次檢查信息。通過以上流程和方法，將BIM技術引入到嵌入式芯片中，滿足了預制構件安裝施工全過程的可追溯性，達到了提高施工質量和效率，控制成本的目的。

2.2現場安裝施工階段的應用

BIM技術不僅可以應用于建筑設計階段，也可以應用于現場安裝施工階段。在實際施工工作中，要注意以下幾個問題：

2.2.1基于BIM技術，可以模擬施工過程中的關鍵工序，選擇最佳工藝方案。為了保證漿液的厚度和均勻性，避免墊片本身對漿液流動性的影響，一般工藝要求墊片的厚度應為20.0cm。通過對BIM技術的反復模擬演示，最終確定了沿墻梁端對稱布置4個墊片的方案。

2.2.2在BIM技術的應用過程中，現場不同設施以及模型構建工作能夠有序進行。在現場平面圖的布置中，要與布置要點以及布置技術之間進行有機結合，這樣設計工作的展開才能安全有序進行。在施工現場要有著符合施工標準的面積，無論是物流通道，還是行人通道都要做好提前設計，避免堵塞情況產生。施工現場同樣需要工作人員能夠做出科學合理規劃，因此可以使用BIM技術對現場真實施工情況進行模擬。在這一過程中，要加強對BIM技術可視化優勢的應用，模擬地下室機電管線情況，然后根據模擬結果確保機電選擇的科學性與合理性，確保設備參數符合相關規定。

2.2.3將BIM技術應用在大型設備安裝模擬以及拆卸過程模擬中，這樣才能對整個施工過程進行提前模擬，盡早發現在施工中存在的問題，針對問題要及時進行分析與討論，給出預防措施與解措施。通過該種方式，將安裝施工中存在的風險問題避免。除此之外，還可以使用BIM技術，對施工進度進行模擬，通過反饋信息對施工進度計劃進行合理調節。

結語

BIM技術能夠促使施工管理中的科技含量大大提升，實現社會效益和經濟效益的最大化，提高設計人員的工作質量和效率，減少設計錯誤及后期設計變更給工程建設帶來的延誤和損失。由于各個專業間可進行BIM數據的共享，通過三維模型可直觀地監測工程進度，動態調整施工方法和工程目標，可采取模型中數據快速形成材料和設備清單，精準地計算出工程成本，也能夠通過這些信息進行管理，從而減少庫存和運輸成本，最終降低整個工程造價。BIM技術在裝配式建筑施工管理中推廣應用的意義十分重大。

參考文獻

[1]於可佳，劉國峰，張輝.BIM技術在施工進度管理及技術交底中的應用[J].施工技術，2015，7（19）：97-98.

[2]張仲華，孫輝，劉瑛.裝配式建筑信息化管理的探索與實踐[J].工程管理學報，2018（3）：47-52.

[3]葉浩文，王兵.裝配式混凝土建筑一體化建造關鍵技術研究與展望[J].施工技術，2018（10）：95-96.