分析BIM技术与工厂化预制加工技术结合应用

文/周国忠、周荣华、陈龙 中建三局第二建设工程有限责任公司 陕西西安 710065

分析BIM技术与工厂化预制加工技术结合应用

文/周国忠、周荣华、陈龙 中建三局第二建设工程有限责任公司 陕西西安 710065

建筑工程项目具有投资大、耗能高、建设周期长等特点，并且还容易对环境造成污染，破坏生态平衡，在很大程度了阻碍了建筑行业的可持续发展。为了协调建筑工程建设与生态环境之间的关系，保证可持续发展的实现，人们提出了BIM技术，经过不断发展、改进，逐渐形成了BIM技术与工厂预制加工技术相结合的BIM—FC技术，在建筑设计与建设中发挥着越来越重要的作用。本文介绍了BIM—FC软件构架及关键技术，对其具体应用进行了分析，希望能够起到借鉴作用。BIM技术是信息化建筑技术的核心，而工厂化预制加工将是未来机电安装行业的趋势。以平安金融中心为例，从BIM技术的深化技术阶段开始，将工厂化预制加工理念衔接进去，为风管预制加工工厂化提供了一个很好的范本。

BIMJ技术；工厂预制加工技术；BIM—FC技术；应用

BIM技术是一种应用于工程设计建设管理的数据化工具，其根本含义是借助于信息技术，通过构建模型并进行计算、分析，将工程项目转化为模型，将工程项目所有数据以及参数更加直观的呈现出来。通过应用BIM技术，能够为工作人员提供全面、准确的工程资料，帮助工作人员制定更加科学的工程设计方案，并对施工过程进行协调管理，加强不同部门之间的合作，完成高质量工程项目的建设，在现代化建筑工程建设中发挥着重要作用。

为了迎合绿色施工的需要，近年来我国机电安装行业不断引进国外的先进技术，并在工艺流程上加以改进风管、电气母线、桥架等基本实现工厂化预制、现场安装，但预制化程度与土建、钢结构、玻璃幕墙等行业相比差距还很大，特别是机电安装工程中的管道焊接技术。近年来也无重大突破，依旧停留在现场焊接制作的操作模式阶段。管道工程本身具备管径多、材质复杂、壁厚系列不等、焊接工程量大的特点。在施工过程中则受材料供应、设备交安、气候条件、现场作业面等诸多制约因素影响。同时由于管道连接中焊接量大成为其原因，主要是由于管线布置不够精确限制了预制加工的深度和发展。传统预制方式的管道预制深度只能达到25-35%，而工厂化预制方式可以达到60，甚至更高。

为此本课题提出了与BIM技术相结合的管道预制加工方式，拟加深管道预制加工的工厂化程度进一步提高管道预制加工的精度。

1、BIM—FC软件介绍及关键技术

BIM技术是建筑行业中一项重要数字化技术，贯穿建筑整个生命周期，通过将其与工厂化预制加工技术结合使用，逐渐发展形成BIM—FC技术，能够有效提高施工效率，同时还能提高建筑机电工程产品质量，在建筑工程设计、建设与维护中发挥着越来越重要的作用。

要想充分发挥出BIM—FC技术的应用价值和应用优势，首先需要全面了解BIM—FC软件构成，掌握其中的关键操作技术，正确、规范使用该项技术。本文介绍的BIM—FC软件是以BIM—FIM软件为基础优化而来的，软件系统的整体框架以及客户端框架分别为C/S架构和MVVM架构，通过客户端框架，能够快速获取工程项目的各项数据、参数、状态以及工程各环节之间的关系，然后再经由C/S架构对这些信息进行分析、处理，为工程设计提供更加科学、可靠的资料，协调工程质量、工程成本以及工程进度三者之间的关系，完成高质量的工程项目建设[1]。

2、BIM—FC技术的具体应用

2.1 在工程方案设计中的应用

在设计工程方案时，通过应用BIM—FC技术，能够对不同工程环节进行协调，有效提高了工程方案设计水平和设计质量。首先，应该借助线条将工程方案以立体方式呈现出来，构建三维化可视工程模型，使工程逻辑关系更加直观、清晰，改变了传统平面设计模式。在完成模型构建之后，需要根据工程特点和建设要求，将预制构建工厂划分为不同的功能模块，并利用各个功能模块协调工程不同环节之间的关系，保证工程项目的整体性。然后再利用三维模型对施工情况进行模拟，找出施工中容易出现问题的环节，对工程方案进行调整、优化，保证工程效益的最大化[2]。

2.2 在工程项目建设中的应用

在工程项目建设阶段，需要利用BIM—FC技术从工程重点施工环节、工程造价以及基础预埋与安装三个方面进行分析。首先，为了避免出现工程质量隐患，应该对复杂、重要以及隐蔽性工程进行重点分析，更加直观的将工程关系表现出来，针对施工中容易出错的环节进行整改，为确保工程质量提供保障[3]。其次，利用工程项目模型，对工程成本进行预算，制定科学的物资采购技术，在保证施工顺利完成的基础上，避免出现物资堆积现象，并对工程人员组成进行优化配置，减少人工成本。最后，在工程基础预埋以及设备安装之前，利用BIM—FC技术可以明确各种管线关系，调整管线铺设路线以及设备安装位置，避免管线之间出现冲突，保证施工的顺利进行。

2.3 在构件生产过程中的应用

BIM—FC技术在构件生产过程中的应用主要体现在四个方面。第一，对构件加工材料进行管理，根据生产需求，制定科学的材料采购计划，确保加工材料的及时供应，完成订单生产任务。第二，提高预制构件加工质量，实现工程项目不同技术领域的统一性和同步性，降低工程难度、减少操作次数，在提高生产效率的同时，能够有效避免出现人为失误现象。第三，提供构件生产过程中的各项资料，包括预制构件生产计划和库存情况，使加工人员做好加工准备。第四，对不同构架类型进行标注，协调项目施工各个部门之间的关系，根据工程建设需求，保证构件的及时供应，并对构件运输情况进行监测，对供应计划做出适当调整。

2.4 在工程运营维护中的应用

完成工程建设之后，为了提高工程项目建设收益，还需要在工程投入使用后，对其进行维护和管理，延长工程项目使用周期。利用BIM—FC技术可以对建筑内各种设备的运行情况进行实时监督，了解设备运行状态及工作性能，定期进行维护，使其保持最佳工作状态，当出现故障问题或者设备老化时，及时进行设备更新。

总结：

通过将BIM技术与工厂化预制加工技术相结合，能够更加直观化、立体化的将工程项目呈现出来，明确不同构件之间的关系，根据建设需求及建设目的，对工程方案进行调整，为构件预制加工提供更加准确的资料，提高工程建设质量和施工效率，节约工程成本。基于BIM—FC技术在建筑全生命周期中表现出的巨大应用优势，该项技术将会拥有更加广阔的应用前景，对推动建筑行业的发展具有重要意义。

[1]高亮,钟剑,罗世闻,等.BIM结合工厂化预制加工技术的应用[J].建设科技，2014，（22）：73-75.

[2]赵民琪,邢磊.BIM技术在管道预制加工中的应用[J].安装,2012，(1):55-59.

[3]张光明.基于BIM的工厂化管理系统应用[J].中国建设信息,2014，(22):12-14.