BIM集成技术在现代化装配式建筑中应用研究

林金辉 王斐迪 杨琪

摘要：借助BIM技术，可以有效地提高装配式建筑的设计、生产和施工水平，使装配式建筑从设计到运维的生产链条更加紧密、合理，在我国建筑业实现节能减排、减少污染、促进建筑行业发展转型过程中，能够发挥相当积极的作用。不过，要达到BIM技术与装配式建筑更加紧密的结合，还要在实践中进一步地磨合与完善，这仍需广大建设行业的从业者的共同努力。

关键词：BIM集成技术 现代化 装配式建筑 应用

中图分类号：U21  文献标识码：A  文章编号：1009-5349（2018）22-0256-02

BIM技术是一种数字化技术类型，可实现建筑工程的模型由二维向三维模型转变，可改善建筑工程的设计和施工。借助BIM技术构建的建筑模型，可以对建筑内部的所有参数进行展示，并完成对建筑设计不合理的部分进行展示，达到优化建筑设计的目的。同样装配式建筑中，运用BIM技术可按照整个装配流程进行展示，达到提升装配效果的目的。但是，实际的BIM技术应用中，存在价值不明、应用效果不佳等问题，影响BIM技术的应用、继续改进与完善。基于此，本文对BIM技术在装配式建筑的应用进行研究，并对具体的BIM技术在装配式建筑中的应用价值进行阐述，具体内容如下。

一、BIM技术在装配式建筑设计阶段中的应用价值

（1）提高装配式建筑设计效率。装配式建筑设计中，由于需要对预制构件进行各类预埋和预留的设计，因此更加需要各专业的设计人员密切配合。利用BIM技术所构建的设计平台，装配式建筑设计中的各专业设计人员能够快速地传递各自专业的设计信息，对设计方案进行“同步”修改。借助BIM技术与“云端”技术，各专业设计人员可以将包含有各自专业的设计信息的BIM模型统一上传至BIM设计平台，通过碰撞与自动纠错功能，自动筛选出各专业之间的设计冲突，帮助各专业设计人员及时找出专业设计中存在的问题。

（2）实现装配式预制构件的标准化设计。BIM技术可以实现设计信息的开放与共享。设计人员可以将装配式建筑的设计方案上传到项目的“云端”服务器上，在云端中进行尺寸、样式等信息的整合，并构建装配式建筑各类预制构件的“族”库。随着云端服务器中“族”的不断积累与丰富，设计人员可以将同类型“族”进行对比优化，以形成装配式建筑预制构件的标准形状和模数尺寸。利用各类标准化的“族”库，设计人员还可以积累和丰富装配式建筑的设计户型，节约户型设计和调整的时间，更好地满足居住者多样化的需求。

（3）提高预制构件设计的专业化水平。提高专业化水平可以实现设计信息的开放与共享。通过把设计方案上传到服务器上，设计人员能够在服务器上进行尺寸和样式等信息的整合，通过将不同类型的设计方案进行对比，从而能够形成装配式建筑预制构件的标准形状和模型尺寸，对于优化积累，同时对于积累和丰富装配式建筑的设计户型，提高设计户型的多样性，提高装配式建筑的设计水平有着重要的作用。

二、BIM技术在装配式建筑设计中的应用

装配式建筑是指用预制的构件在工地上直接装配而成的建筑，这种建筑具有建造速度快、节约劳动力、施工成本低以及受气候条件影响小的特点，使得其在世界各地得到了广泛的推广与实践。BIM技术作为一种全新的建筑设计技术，将其应用于装配式建筑设計中，不仅可以提升装配式建筑的科技含量，确保装配式建筑设计的可靠性和有效性，同时加快了装配式建筑设计速度，降低了装配式建筑设计成本，具有良好的经济和社会效益。

（1）BIM模型建立及图纸绘制。利用BIM技术建立数字化的装配式建筑信息模型，后续所有的设计工作全部围绕该模型展开。首先通过可视化的辅助图形编辑软件进行装配式建筑建模，根据测绘、地质等基础数据建立参数化的数据库，对装配式建筑各种构件结构的尺寸、规格等参数进行标注，使装配式建筑构件设计更加智能和便捷。同时由于模型中的某一参数数据发生改变，与之相关的所有构件信息都会随着更新变化，而BIM模型关联性的特点可以有效解决图纸之间的错、漏等导致的信息不一致的问题。此外，借助开放接口建立装配式建筑各种结构的参数化构件配置模块，为后期系统自动生成构件匹配与安装步骤奠定良好的基础。

（2）BIM数据库创建。由于装配式建筑设计需要各种数据信息资源的支持，而这些数据资源数量众多且复杂，如果仅仅依靠传统的人工收集和管理，不仅增加了人力工作量，同时使数据信息资源的利用率降低。而利用BIM技术可以创建5D关联数据库，对装配式建筑设计所需要的各种信息资源进行全面的收集，为装配式建筑设计提供各种所需的数据信息，不仅提升了数据信息资源的管理效率，同时提高了资源的利用率。此外，BIM技术可以自动计算出装配式建筑的工程量，对装配式建筑实际施工成本进行预算，确保装配式建筑工程项目的经济效益。

（3）构件拆分。将结构分析模型导入到计算机系统中，并借助BIM技术形成包含构件的界面轮廓、材质和钢筋信息，并依据工程需要对局部进行调整和修改，在此基础上进行构件的拆分工作。首先将结构分析模型中的现浇构件拆分成若干个零件，再将多个零件组合成组件，最终完成构件拆分的全过程。

（4）钢筋创建。借助BIM技术，并依照装配式建筑构件中的钢筋的构造要求和拆分原则，建立构件中钢筋布置的流程，通过调用BIM系统中的相关程序，形成钢筋相关参数信息和钢筋的布置规则。纵筋在梁跨中后浇段中断开，后浇段甩出长度应满足套筒安装的实际尺寸。设计人员应严格按照钢筋设计规则确定纵筋的断开位置、箍筋间距以及数量等参数，确保装配式设计的合理性。

（5）埋件布置。首先设计人员应根据拆分细则，并利用BIM软件对预制构件埋件的相关布置规则进行编辑，例如，梁柱埋件可以使用建立包含埋件的内嵌，到那时梁、板中的钢筋吊钩应需要重新进行吊钩形状设计和位置的布置工作。预制柱上的埋件可以建立专门的预制柱进行布置，要将预制柱的墙与柱连接处的钢筋的高度参数进行合理的设计，并结合工程需要，适时调整钢筋高度参数。

（6）施工阶段的BIM技术应用。BIM技术同样可以应用到装配式建筑的施工阶段。首先BIM技术可以用于预制件的管理工作，实现对预制件的管理。通过RFID技术和BIM技术结合，完成对预制件嵌入位置和物流信息进行控制，从而提升预制件的管理效果和管理质量的目的。

对于装配式建筑施工中，需要对各类机械设备进行应用，具有较高的机械化程度。如果传统施工管理，可能会存在施工控制效果不佳，制约工程质量。实际施工阶段运用的BIM技术，可预先模拟施工流程，进而发现施工流程中存在问题，保障施工的规范性和质量性。

此外，运维阶段，装配式建结合BIM技术，可构建运营维护系统，并直接从BIM模型中提取预制构件，附属设备型号等内容，达到提升运维效率的目的。

三、结语

BIM技术在装配式建筑中具有较高的应用价值，对改善装配式建筑的施工效率和施工质量具有直接的影响。BIM技术可直接应用到装配式建筑的各个阶段，满足装配式建筑的基本需求，降低安全隐患和质量隐患，推动装配式建筑顺利建成，实现装配式建筑功能与服务水平提升。

参考文献：

[1]巩艳红.BIM技术在装配式建筑中的应用价值探讨[J].城市建筑，2017（6）：224.

[2]王燕，孙召英.浅谈BIM技术在预制装配式建筑中的应用价值[J].科技风，2017（3）：81.

[3]李培祥.BIM技术在装配式建筑中的应用分析[J].建筑工程技术与设计，2017（8）：56-57.

[4]刘翔宇，宋景照.bim技术在装配式建筑中的应用研究[J].工程技术：全文版，2017（3）：98.

责任编辑：杨国栋