BIM技术在装配式建筑中的应用研究

摘 要：随着我国经济的不断发展，建筑业也迎来了相应的改革，装配式建筑作为建筑行业可持续发展的重要部分，其自身具有较强的节能环保性能，将BIM技术运用到装配式建筑的各个阶段，可以降低环境污染，提高施工效率，确保施工质量，解决装配式施工过程中所存在的各类问题。

关键词：BIM；装配式建筑

中图分类号：TU756 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2018）04-0176-02

Abstract：With the development of the economy in our country，the construction industry has welcomed the reform，as an important part of sustainable development of construction industry，the assembly building has strong energy saving and environmental protection，the application of the BIM technology to various stages of an assembly building，can reduce environmental pollution，improve construction efficiency，ensure construction quality and solve various problems in the process of assembly construction.

Keywords：BIM；assembly building

0 引 言

隨着我国经济的持续发展，建筑业在提高我国城镇化水平的过程中发挥着重要的作用，但传统建筑业给环境带来巨大压力，不利于行业的可持续发展。起源于国外的装配式建筑模式正在我国迅速流行开来，其将建筑的主要构件在工厂事先预制好，然后运输到现场就地组装，所以拥有施工工期快、工程质量稳定、建筑能耗低、环境友好等特点，得到了众多学者和专家的认可。

装配式建筑虽然有明显的好处，但对技术和管理的要求也高得多，工业化制造至少要经过设计制图、工厂制造、运输存储、现场装配等主要环节，任何一个环节出现问题都会导致工期延误和成本上升，出错概率大。特别是在施工现场管理中，容易出现构件堆放混乱、安装技术落后、易出现施工碰撞等问题，装配式建筑施工组织会受到施工单位与预制构件生产单位相互间衔接性差、各因素相互之间的连接性不高、预制构件堆放不合理、多余的二次搬运等因素的制约。

近年来随着建筑信息模型（Building Information Modeling，简称BIM）的出现，有望改变这种现状，可以用BIM技术对施工组织各方面进行模拟、优化、管理，提高信息化、可视化在施工组织的应用程度。通过参数化的工程数据模型，集成建筑物的几何信息、拓扑关系，以及各种属性信息，并在全生命周期内对这些数据信息进行管理。

1 BIM技术在装配式建筑中的应用价值

1.1 设计阶段

装配式的建筑构件生产来源于工厂，这对设计图纸的准确性要求非常高，在设计阶段，涉及各个专业之间的衔接，设计图纸在定稿之前需要经过很多次的修改与调整，但一个数据的改变可能引起其他很多构件的尺寸变更，如果用传统的制图方法，需要一一进行调整，难免会出现疏漏之处。如果利用BIM模型进行设计，就可以减少设计方案中出现信息不一致甚至冲突的问题，因为BIM模型中的所有构件都由相应的参数进行控制，模型中的每一个构件的属性，如尺寸、材质等，以及模型之间的衔接都是相互关联的。一个参数改变，其他构件的参数也会自动做出相应的变化。

另外在设计阶段，由于装配式建筑的特殊性，需要对预制构件的预埋跟预留进行准确的设计，这需要很多专业设计人员携手合作，利用BIM模型，设计人员可以在BIM平台进行信息沟通和信息修改，还可以利用BIM平台进行碰撞检查，找出设计中存在的问题。这样，各个专业人士之间还可以相互调动设计资料，做到了有效沟通，避免因沟通不及时造成图纸误差等问题，有利于设计方案的及时调整以及设计人员之间的高效沟通，节省了时间，提高了设计效率。

最后，BIM模型还可以导出需要的图纸和构件的型号及数量表，这样设计单位可以利用这些数据和施工方、建设方、构件生产厂家进行实时的沟通，各个合作方可以根据实际情况在BIM平台上调整设计方案，实现了各个参与方之间的协同工作。除此之外，利用BIM平台还可以快速地计算出工程量，最大限度地减少了传统计算的误差。

1.2 构件预制阶段

还可以利用RFID对构件进行编码，RFID芯片中包含每个构件的属性，包括类型、尺寸、材质等信息，这些编码都是唯一的，从而保证了构件信息的准确性。然后将RFID芯片植入构件中，构件使用方也可以根据实际施工的构件使用情况，将构件的使用情况上传至BIM平台中，各合作方根据BIM平台中的相关信息，可针对方案相关问题进行商讨并提出相应调整策略，从而避免了待工、待料等情况。

另外，在设计方案完成后，设计人员将构件的信息上传至BIM信息平台，构件生产厂商可以通过BIM平台直接查看构件的相关信息，然后通过条形码的形式将构件的尺寸、材料及钢筋信息参数转化成加工参数，实现设计信息与构件生产信息系统对接，提高了装配式建筑预制构件的生产效率。

1.3 构件运输阶段

首先，在构件运输过程中，也可以在运输的车辆中采用植入RFID芯片的方法，通过BIM信息平台，可以方便准确地追踪到运输车辆的信息数据；另外在运输工具选择、运输路线优化以及运输顺序的安排上，也可以利用BIM技术的模拟功能，实现路程最短、时间最短，合理安排运输工具和运输顺序，从而降低运输费用，加快工程进度。

其次，在物流配送和存储验收的过程中，双方人员都可以通过BIM平台直接读取该批预制构件的相关信息，实现构件信息的自动对照，从而减少了传统验收模式下出现的验收数量偏差、堆放位置偏差以及构件出库记录不准确等问题。

1.4 构件安装阶段

装配式建筑不同于传统建筑，它最大的优点在于机械化与自动化。所以，装配式建筑在构件安装过程中，对施工工艺与进度等方面的要求较高，需要很高的精确度，要求构件定位精确，以及有高质量的安装技术做支持。而BIM技术可以很好地实现这一点，在BIM模型属性中，可以输入构件的时间属性，从而满足施工进度要求，还可以通过4D模型对工程进度进行可视化管理，这样给项目各参与方制定出了统一明了的进度要求，有利于项目的进度管理工作顺利实施；另外通过BIM技术的模拟功能，可以优化施工现场的平面布置，制定合理的施工方案，确定预制构件的堆放、安装顺序以及吊装方案等。通过可视化模拟，让各参与方可以更高效地协调工作，让建造方能够进行直观的技术交底，业主方也可以通过BIM平台随时对项目进度进行监督。

1.5 运营维护阶段

在BIM技术的前期运用过程中，各个构件的信息建立完成，并且与实际信息相一致，这也是运营维护阶段通过BIM模型进行维护的基础，项目的使用方或管理人员可以通过BIM模型来对项目进行构件的维护、管道设备检测，实现建筑的智能化管理等。另外还能加强建筑的质量与能耗管理，BIM技术可以利用前期在构建中植入的RFID芯片，检测建筑物的能耗情况，并对其进行分析，通过分析找出建筑高能耗的地方，从而实现维护装配式建筑绿色运营的目的。

2 BIM技术在装配式建筑运用中存在的问题

2.1 软件间的数据格式差异

在BIM技术的实际运用中，在BIM软件之间经常出现数据传送过程中信息数据丢失或由于格式问题导致无法进行数据的读取等情况，这就导致设计人员在使用过程中经常要进行查改，不仅降低了工作效率，还打击了设计人员使用BIM软件的积极性，为BIM技术的推广运用带来困难。

2.2 BIM技术人员缺乏

BIM技术作為一种全新的设计及辅助管理软件，由于推出时间不长，目前掌握这门技术的人员还比较缺乏。即使有些项目要求使用BIM技术，但由于项目的各参与方没有系统地对BIM进行培训与了解，导致对BIM技术的理解不够，对软件的使用也不熟练，在使用过程中难免会产生新技术还不如传统方法来得便利的质疑，或者即使使用了BIM技术，也可能由于操作不熟练或操作失误，从而影响整个项目的进行，反而降低了工作效率。

2.3 BIM运用还不够全面

首先是因为在国内BIM软件不够齐全，BIM技术起源于国外，与国外的BIM软件相比，我国的BIM相关软件的开发还处于起步阶段，目前只有广联达、鲁班等少数软件有相应的开发研究，总体来说，我国的BIM软件还达不到应用要求。

其次，目前在国内，项目的BIM技术应用还只停留在设计建模阶段，在后期的施工管理、信息化管理以及后期运营中的应用还不够，BIM技术的真正优势并没有发挥出来。

最后，我国的BIM标准也不够完善，包括数据的格式、规范、标准等，没有统一的国家标准，格式不规范，在使用过程中很难体现出BIM的应用价值。

3 结 论

BIM技术作为新兴的设计及施工管理应用技术，有其独特的优势。特别是在装配式建筑项目中，能够很好地发挥出BIM技术的价值，将BIM技术应用到装配式建筑的各个环节，可以提升施工效果和施工质量，同时还能解决资源浪费以及环境污染等问题。

参考文献：

[1] 戴文莹.基于BIM技术的装配式建筑研究 [D].武汉：武汉大学，2017.

[2] 赵霞.建筑工业4.0视角下基于BIM的建筑集成设计方法研究 [D].北京：北京交通大学，2015.

[3] 李俊杰，杨晖.基于BIM技术的建筑工业化发展研究 [J].建筑经济，2016，37（11）：10-14.

作者简介：戴海香（1986.01-），女，江西萍乡人，讲师。研究方向：工程管理。