浅析BIM技术在装配式建筑中的应用

宋雪

山东德建集团有限公司 山东德州 253000

发展新型建造形式，大力推广装配式建筑，是党的中央城市工作会议提出的任务。各省市也相继出台了鼓励发展装配式建筑的相关政策文件，大力发展装配式建筑时机成熟、潜力巨大。和传统建筑相比，装配式建筑要求设计必须精细化、协同化，相应地装配式建筑需要全过程制定周密的实施计划。BIM技术作为计算机辅助技术的又一次重大的变革，强调全过程、信息模型化、所见即所得，对高精度、精细化施工的装配式建筑无疑是最为高效的技术辅助手段，装配式建筑施工应用BIM技术大有裨益。

1 BIM技术在装配式建筑中的应用价值

1.1 有利于装配建筑设计的合理性

在装配施工规划中，由于预制构件的各种预埋和预留规划的需要，各专业的规划人员更需要密切配合。利用BIM技术构建的规划渠道，装配施工规划专业人员可以快速传递自己的专业规划信息，并对规划方案及时进行修改和审核。借助BIM技术和网络信息技术，专业设计师可以将包含自己专业规划信息的BIM模型上传到BIM规划渠道。BIM技术通过问题功能和主动纠错功能，主动筛选出不同专业之间的规划冲突，帮助专业设计人员及时发现设计中存在的问题。装配施工中预制构件的种类和式样都很复杂，而且有大量的图纸。通过BIM技术的“协同”规划功能，其他专业设计团队成员可以同步、正确调用专业设计团队成员修改后的规划参数，方便调整规划方案，匹配专业设计团队成员，节省时间和精力。最终设计方案由各专业设计团队成员的规划方案调整而成。

1.2 有利于装配建筑进度和计划的调整

通过对PC预制构件的拆卸，获得相关信息，为PC预制构件的生产提供准确的信息。然后，将BIM模型与项目进度计划相关联，该计划可用于项目的5D级。通过与实际进度的比较分析，完成对项目进度的控制和优化。BIM技术能够处理构件吊装对预制装配施工的高要求，模拟施工现场环境，提前规划起重机的走向，有助于提高工人的生产精度，直接影响施工设备的精度[1]。我们运用BIM技术实现了施工方案的验证、优化、调整和再优化工作流程。

1.3 使构件的生产环节得到优化

预制构件在生产环节也可以对BIM技术进行有效应用。在装配式建筑工程中，预制构件的生产制造占据重要地位，直接影响到整个工程的质量安全，因此在现实工程中，必须切实保障预制构件的制造水平，从而为后期施工打下坚实基础。例如在实际工程中，生产方可以通过BIM技术模型获取预制构件的各项信息，从而制定相应的生产计划。在生产过程中，生产方可以在信息共享平台上发布进度信息，从而与施工单位建立密切联系，以此提高预制构件的生产效率及质量。

2 BIM技术在装配式建筑中的应用要点

2.1 BIM在PC建筑施工中的应用

PC建筑中大部分PC构件都需要在工厂中制作预制成型，部分PC构件中还有服务于工程项目各专业的预埋管线，一旦到现场才发现问题，木已成舟，来不及补救，会造成很大的损失。管线的错漏碰缺又往往是因为各专业各环节的信息沟通未即时同步化，造成一个个的信息断链、信息孤岛，最终导致PC构件在现场连接安装时发现问题却为时已晚，无法解决。BIM技术解决这一难题恰到好处，由于建筑、结构、水暖电各个专业之间、设计、制作和安装之间共享同一信息模型，可以更加直观地检查各专业各环节件存在的冲突。BIM的应用为PC设计、制作、安装带来极大的便利，避免或减少错漏碰缺。BIM技术可以综合建筑、结构、安装各专业信息进行智能检测，及早发现问题，防患于未然。

BIM在PC建筑施工中的利用主要在以下方面：

利用BIM进行不同专业间的信息检测，实现设计协同，信息同步对称，避免“撞车”，避免“不说话”，避免不同专业间的信息孤岛，避免现场发现问题解决起来却无从下手。

利用BIM进行设计、构件制作、运输、构件安装的信息监测，实现各环节的衔接与互动，避免无法制作、运输和安装的现象，实现全过程的系统化。

利用BIM指导PC构件的生产，使构件制作、出库计划、运输与施工计划等各个环节无缝衔接，动态响应。

利用BIM进行模台、流水线设计，保证PC构件形状和尺寸的精度在安装容许范围内；保证出筋、预埋件、预埋管线没有遗漏，定位精准。利用BIM进行PC构件备料，各种原材料、埋件数量的优化统计。

利用BIM进行PC构件的施工组织，从制作、运输、现场调配和安装各个环节无缝衔接，动态响应。

2.2 碰撞检查

传统二维图纸中，难以发现碰撞问题，给施工埋下了诸多隐患。应用BIM技术建立BIM模型，借助其可视化特征，便可以在施工前，对工艺管线、工艺设备进行碰撞检查，以此为根据，对设计进行优化、减少设计误差，为施工提供有效的支持。BIM技术下，结合计算机软件、计算机硬件以及传感器，建立一个集听觉、视觉、触觉为一体的模拟环境，可以使人产生身临其境的感觉。借助三维检查手段，可以及时发现设计中的问题与缺陷，及时对设计进行修改，便可以避免返工现象的出现，减少材料浪费，节约成本。此外，针对管线优化，以“建模-碰撞-调整”为基础，结合图纸会审、问题报告、建立BIM模型、协调会议、深化出图以及变更洽商等环节，便可以确保管线模型切实符合实际情况，并可以提高管理的效果[2]。对企业来说，从始到终以BIM模型为根据进行分析，在建设方的要求下，设计方、监管方应全程参与协调，并对施工规范、施工质量要求以及建筑工程进行校验，从而构建管线优化流程设计蓝图。

2.3 工程量计算

收集、整理各类施工材料之后，还要对竣工模型进行二次施工，添加各种设备运行、能耗、安全等相关信息，剔除施工前提的多余信息。以往在计算工程量的时候，不同的造价人员，由于自身专业水平有所不同，对图纸的理解也有所差异，因此得到的结果往往也是不同的，甚至同一个人，应用不同的计算软件或者是在不同的时间进行计算，也会得到不同的计算结果。一旦出现这样的现象，便会导致工程陷入无休止校对的局面。应用BIM技术，建立数据库，便可以实现自动算量，摆脱了人为因素给工程量计算造成的影响，提高了数据的准确性。

2.4 BIM技术在预制装配式中的应用

其一，对相应的信息进行统一的分类处理。当前，在预制装配式建筑的BIM设计标准当中，相关的建筑工程单位应该根据建筑工程项目的实际情况，并结合预制装配式建筑的具体内容来展开详细、全面且有效的操作，对此进行良好的规范，从而使得各个方面的建筑工作内容都可以得到良好的划分，这其中主要涉及到各个建筑环节、建筑任务、预制构件、建筑类型，以及机电设备等等，以此来对相应的信息进行统一的分类处理，保证建筑在施工过程中的顺利性[3]。

其二，科学、合理地分析信息的统一格式。一般来说，需要对预制装配式建筑的各个方面的内容进行严格的、全面的规范，并且，需要清晰地掌握BIM设计标准的具体流程，制定全面的控制方案，将数据的格式进行合理的设计，这其中主要涉及到的是构件库当中所包含的预制构件模型的参数格式、参数格式文件。需要注意的是，不同的参数格式文件之间要可以保证信息的交互性保持在合适的范围之内。

其三，关于信息的交付标准。在我国建筑工程行业的预制装配式建筑的设计过程当中，信息在整个过程中起着十分关键的作用，因此，必须对信息加以处理，使其具有全面性和整体性，并且可以有效地促进信息资源的传递与交付。需要注意的是，在这个过程当中需要提前制定严格的规范，并对规范加以遵循，从而促进信息交付工作的顺利实现。

其四，由于我国当前的建筑行业受到了新的市场环境的影响，而建筑工程项目自身已经涉及到的内容也具有多样性，即信息模型分类、编码的要求等。因此，根据我国建筑工程行业的统一要求，现阶段，应该针对不同理念下的各个建筑对象的真实情况进行了解和掌握，以便于可以在建筑工程施工的过程之中实现全面的管理和监控[4]。此外，还需要对不同类别的建筑工程对象进行统一命名和区分，以此来保证我国建筑工程行业的交付环境处于健康、稳定的运行状态。

3 结语

综上所述，针对BIM技术在装配式建筑应用价值的研究是非常必要的。现阶段装配式建筑的应用逐渐成熟，不仅有效提高设计施工的效率和质量，还使各项资源得到合理配置，从而避免建筑材料被浪费。将BIM技术应用在装配式建筑中，能够进一步提升建筑设计的效率、实现预制构件的标准化设计、优化预制构件的生产流程、提高施工现场的管理效率。