BIM技术在预制装配式建筑施工中的应用研究

郭旸旸

【摘 要】近年来，我国预制装配式建筑迅速发展，随着bim技术在建筑行业的广泛推广，BIM技术与预制装配式建筑工程结合也成为一种发展的趋势。本文结合工程实际对预制装配式建筑在设计现场施工以及管理中运用bim技术进行了阐述和分析，希望相关工程技术人员以借鉴和参考。

【关键词】闭幕技术；预制装配式；建筑施工；应用研究

一、前言

将bim技术运用到预制装配式建筑施工中，能够给预制装配式建筑带来革命性的进展，bim技术能够将传统的二维设计转化为三维可视化设计，从而达到对设计的深化目的。同时设计人员可以利用BIM技术为预制装配式建筑产品建立库存模型，有效推动预制装配式建筑实现工厂化的批量生产，形成标准化构件。bim技术不但能够推动预制装配式建筑设计效率倍增，并且能够减少设计过程中出现错误的概率，还能够实现提高预制装配式建筑工厂施工的机械化水平，加快施工的进度。BIM技术能够实现减少返图修改的工作量，同时能够利用自身软件实现碰撞检查，确定异常的位置。能够有效减少由于错误设计而带来的返工以及工程损失，同时BIM技术还能够在预制装配式建筑施工中有效指导现场施工，计算现场施工工程量，因此bim技术能够有效推动装配式建筑施工的发展。

二、BIM技术应用于预制装配式建筑设计阶段

预制装配式建筑工程总体的步骤是设计，pc构件生产，现场施工。其中深入设计是预制装配式建筑工程重要的程序和环节，在深化设计中，能够利用bim技术有效建立装配式建筑的产品库以及户型库。能够将装配建筑定型化和标准化，实现PC构件的工业化生产，也能够提高预制装配式建筑工厂化生产的效率。

bim技术应用于装配式建筑的设计思路是，首先将预制装配式建筑以及标准化，通过建立预制装配式建筑的结构模型，建立预制构件的模型库，然后在进行预制装配式建筑设计过程中，直接在模型库中选取相应的构件应用到实际工程项目中，并且利用对应的bim软件将标准件建组合成完整的3d模型，以此提高升级效率，同时也能够起到减少设计错误发生的概率。

在bim技术应用于预制装配式建筑工程设计中，族的使用非常重要。因此，设计师可以利用族的定义来对构建的功能尺寸、材质参数进行标定。在bim软件中，族一般分为三类，可载入族、内建族以及系统族。其中，可载入族又被称为构建族，主要包括结构柱，梁板，门窗等结构件。构建族能够单独编辑，又能够被不同的项目所应用，还可以通过扩展软件形成标准化以及模块化的设计结构，能够形成预制混凝土构件的标准族库。标准族库可以作为构件族载入到新的建筑设计方法中。大幅度提高预制装配式建筑的设计效率。

三、bim技术应用于预制装配式构件工厂化生产

运用bim技术能够推动预制装配式构件的工厂化生产，这也是住宅产业化的重要动力。能够利用bim技术将预制装配式住宅的构件标准化以及模块化，构建相应的族库，在进行工厂化生产构建中，可以极大的提高预制构件工厂的生产效率。比如说我们可以利用bim软件在结构组成中根据目的的不同，选用不同的墙面尺寸，然后在预制工厂进行预制。预制完毕之后，可以在现场进行组装施工，在实际建模中只需要将其插入对象模型即可。这种方法也被用于门窗建模，对门窗特别重要的隔热性、隔声性以及抗风、抗水性能都可以在材料规范以及施工规范的参数中进行设计，并且利用代码相互连接。工程技术员利用bim技术能够准确的控制构件的截面尺寸，方便门窗安装，可以从根本上解决预制装配式建筑门窗渗漏的问题。

同时利用bim技术可以准确安装金属构件。在传统的金属构件施工过程中，金属的定位很难把握，一般采用后埋的方法，在金属构件中加入膨胀螺栓，但是这种方法很容易造成构件的损坏。利用bim技术能够有效解决构件与其他构件之间的相互冲突关系，比如说能够解决构件与钢筋混凝土，给水排水管道，以及其它预埋件之间的冲突，选择合适的锚固长度，从而能够达到精确定位的目的。

利用bim技术可有效解决预埋件的相关的问题，比如说厨房管道、卫生间管道位置和深度都可以进行精确定位，这样可以防止因为位置参数错误而导致后期装修不便。

利用bim技术的防碰撞测试可有效解决在电气管线综合布置时的相关矛盾，同时方便了业主对于装修的需求，对于房间内的电器以及管线进行预留，同时可以将各种建筑构件存储于相应的数据库中，以便于后期进行数据管理。

四、BIM技术应用于预制装配式建筑中施工管理

bim技术已经广泛应用于土木工程施工作业中，比如说精确计算钢筋数量、精确计算混凝土工程数量、桥梁吊装的模拟、后期工程的维护。在bim技术设计与施工的结合领域，已经出现设计与施工相结合的现象，同时可以利用AHP量化施工的性能，利用神经网络对施工结果进行预测，在线对施工性能进行分析和评价的。

在现场的施工管理中可施工性对施工管理重要性非常巨大，如果在前期发现问题越早，那么改正的成本就会越低，同时也能够保障工程如期完成工作。因此施工技术员必须重视工程的可施工性，努力减少返工重做的概率，这样才能够缩短工期减少工程的投入资本。

进行研究过程中，BIM技术对预制装配式建筑来说具有非常重要的价值和意义。因为预制装配式建筑与传统的住宅结构并不相同，许多预制装配式建筑的构件往往是在工厂内进行加工和生产，最后运到施工现场进行装配和组装。如果在现场施工过程中，所采用的预制构件在空间结构上产生冲突，那么就无法满足实际的需求，最终的结果是返场进行调整，甚至会造成大量预制装配式构件无法使用，直接报废。因此在现场预制装配式建筑施工之前，利用bim技术对预制装配式构件可施工性能进行分析，可以有效减少预制装配式建筑返工或者是重做的可能性，这样就能够有效节约工程成本，大大降低了工程风险。

利用bim技术还可以有效规划工作场地，如果工作的场地得到合理的规划，有个较好的空间配置那么可以有效发挥空间，有效提高工作人员的施工效率，并且能够避免由于工作面交叉而产生的施工事故。工程技术人员可以利用bim软件中的3d模拟环境开发技术以及4d场地的规划配置技术，利用3d配置模型规划的动态平台进行仿真模拟，可以产生以下的效果：工程技术人员利用4G终端的仿真能够有效展示工程施工中的各个环节，并且能够结合实际的工程环境进行展示；同时工程技术人员可以利用3d配置模型，对施工过程中的各个环节＼各个分部分项工程进行有效的资源配置，并且有效整合所有的分部分项工程的模拟结果，最终将项目的人员资料、设备以及材料安排达到最佳效果，从而达到空间利用最大化的目的，这样能够有效提高工程施工的效率，降低工程投入的成本，减少工程事故发生的概率，也可以有效对预制构件进场进行规划和配置，能够防止预制构件超出塔吊的最大起重力距。

五、结束语

将bim技术与预制装配式建筑工程设计与施工结合能够有效推动预制装配式建筑的迅速发展，但是在现阶段我国预制装配式建筑与bim技术相结合研究工作仍处于起步階段，应该加大研发的力度，努力学习发达国家的先进经验，并且逐步提出自己的理论和方法，以便促进预制装配式建筑的发展。

【参考文献】

[1] 邱闯.基于建筑信息模型（BIM）的工程建设管理革命[J].联合建设管理先锋，2011，（41）：30.

[2] 宫文军，曹杨，巩俊松.基于BIM技术的装配式构件系统设计与优化[J].安装，2014（1）：55-57.

[3] 李新伟，李文，樊则森.北京市装配式公租房实验楼设计中的BIM应用研究[J].建筑技艺，2014（2）：94-98