BIM技术在装配式建筑中的应用

张 燕

(扬州工业职业技术学院，江苏 扬州 225100)

0 前 言

装配式建筑技术和BIM技术是近年来建筑行业的热点，同时也是建筑业转型升级的重要标志。传统的现浇混凝土建造模式的弊端比较多，如模板投入量比较大，周转周期长，造成资源比较浪费；如施工现场会产生大量扬尘、噪音、污水等，造成环境污染；如施工现场工人劳动强度比较大等。为了改变这些施工中的弊端，可以借助于BIM技术，然后将BIM技术和装配式建筑结合在一起，这样不仅会有效减少这些弊端，而且可以对施工的工艺进行优化，提高施工方案的合理性，因此，BIM技术是装配式建筑未来的发展方向，也是其发展的重要手段[1]。

1 BIM技术与装配式建筑

1.1 BIM技术

BIM技术是建筑信息模型的英文简称，它是一种技术，更是一种理念，主要通过计算机将建筑工程项目中的相关数据以及各种信息整合到一起，然后对建筑工程进行优化和改良的可视化的模型[2]。这个模型贯穿于建筑的整个全生命周期管理，实现了工程项目的设计信息实现协调化发展。BIM技术具有很好的可视化、协同化以及可模拟性等特点，可以利用这些特点将项目建设中的信息集成化。在实际的建筑工程项目中，BIM技术不仅能够将工程项目的各个阶段的信息完全的展示出来，能够在一个虚拟的环境中将此建筑建设起来，而且可以在虚拟建造的过程中发现施工中各个阶段可能会出现的问题，便于及时解决问题。

1.2 装配式建筑

装配式建筑其实就是指将建筑进行装配，从而达到使用的要求。装配式建筑是指将建筑的各个部分在工厂逐一生产，生产完成检验合格后，将这些预制构件运送至施工现场，并装配而成的建筑。装配式建筑相对于现浇混凝土建筑建造模式有着更高的生产效率，因为装配式建筑的预制构件都是由专门的加工工厂负责生产制作的，制作过程受气候、气象等变化的影响比较小，完成配件制作之后，运输到施工现场后直接安装，而施工现场只需要少量的人员，便可以完成预制构件的装配工作，可以大大节约劳动力，缩短施工时间，并可提高建筑物质量，同时还因为这种建筑方式是在工厂的车间内制作完成的，减少了噪音和粉尘的产生，节能环保。

2 BIM技术在建筑各阶段的应用

2.1 BIM 技术在设计阶段的应用

装配式建筑主要以预制构件为主，建设的过程主要是由建筑设计院进行房屋初步设计，然后交于装配式生产厂家进行深化设计，再交由建筑设计院进行结构方面的确定，确定无误后再交于装配式工厂制造，最后运输到现场，进行建造完成最终的房屋[3]。但是传统的装配式建筑设计，在图纸交付的时候主要采用的是二维图纸交付，也就是建筑、结构、设备施工图等均采用的是平面的形式进行交付，交付的过程中，经常存在各种信息的错、漏，以及各种图纸核对不完整，而导致后期一系列的问题。

将BIM技术应用于装配式建筑的设计阶段，能够有效避免传统装配式建筑在设计过程中所产生的一系列的问题。BIM技术为一种建筑信息模型技术，在装配式建筑的设计过程中更是充分利用了这一特征，其主要是以虚拟仿真的形式对建筑进行呈现，使土建、安装等各专业数据紧密的结合在一起，利用BIM的直观性帮助设计师找到不同专业阶段之间的问题所在。BIM技术还可以将所有的信息通过虚拟环境展现出来，能够掌握施工进度，从而提高整体建筑设计的工作效率，尽量避免在施工过程中二次设计变更等现象的产生，大大提高建筑设计的质量和效率，也为进一步实现项目设计阶段的整体性、协同性奠定了基础。

2.2 BIM技术在预制构件拆分中的应用

拆分设计是指装配式建筑的预制构件拆分，其实也就是建筑结构图纸的二次设计，此次设计可以化解建筑结构中的碰撞问题、管线乱排布的问题等，是装配式建筑中非常重要的一部分。将BIM 技术运用到装配式建筑施工中，充分利用BIM的模型信息化这个特点来实现预制构件的拆分。在模型的具体分析过程中，设计人员把建筑的整体设计方案模型传输到计算机系统中去，并依据装配式建筑的设计程序，充分分析、考虑其特点，还要随时注意建筑、结构、设备以及施工单位、构件厂间的协同和沟通，还要考虑到实际情况，如安装和施工的具体情况,从根本上减少了低级错误的发生，也可以有效地避免施工过程中遇到的各种问题，避免了返工的现象发生[4]。然后，将预制构配件的项目信息调取出来，并将预制构配件的尺寸、材质等信息全部都拆解出来。最后，将所有的预制构件按照预先设计的方式进行搭接，搭接成一栋整体建筑[5]。

2.3 BIM技术在施工过程中的应用

装配式建筑的建造方式就像搭积木一样。装配式建筑的BIM模型也是由一个个构件库所组成的，这种模型具有协调性、模拟性和可视化等特点，能够实现信息的协调化处理，并建立起三维的信息交流平台，实现对信息的交互式管理，对不同的内容信息进行规划与整合，以此来实现专业化的管理与规划。

BIM模型在装配式建筑的施工在中也可以充分的发挥其作用，它可以在模型的基础上进行4 D工序模拟，也就是关联进度计划。首先，施工前可以利用BIM技术在后台将现场构件施工模拟一遍，这可以有效避免施工问题和安全事故发生；其次，可以利用BIM技术在后台模拟现场资源的安装、运输、生产、组建等全方位的跟踪与管理等，并在模拟过程中对施工方案进行合理调整，争取达到最优的效果；再次，还可以利用BIM技术对装配式建筑的单体构件及工程的总体施工进行实时监控，以此来保证工程项目的施工质量；最后，还可以将建筑、结构、水、电、暖通等多专业的模型整合在同一个平台上，利用管线综合技术自动检查管线净高和间距，减少管线之间的碰撞，提高施工质量[6]。

以上这些都可以对项目的设计环节进行进一步的优化，并针对装配式建筑设计中出现的问题，及时采取相应的解决措施，这样不仅能够提升建筑设计的效果，而且可以有效减少设计变更与返工等问题，同时还能够提升设计与施工的效果，对项目的设计与施工方案进行优化。

2.4 BIM 技术在运维阶段的应用

一个项目在竣工验收完成之后，项目会投入后期的使用中。在使用的过程中，可能会出现各种各样的问题。此项目的管理方可以利用BIM技术对此项目的建筑使用情况等信息进行检测，这对装配式建筑的后期运维管理起到关键的作用。在后期运维管理阶段，利用BIM技术能够对整个项目的具体情况进行实时监控，并对工程项目的各个构件实时监测和修复，实现了建筑的后期与前期信息的完整对接，避免了丢失建筑信息的问题。如果后期房屋进行加固、改造，可以利用BIM技术就可以将房屋构件原始数据都显示出来，根据加固和改造的地方，在房屋的模型中模拟加固、改造的流程，并直接提供更加精准的数据，从而进行具体的加固处理措施。在物业管理的过程中，物业公司也可以通过BIM平台与相关设备进行连接，通过BIM数据库中的实时监控数据信息，判断消防、电梯、照明、通信等设备是否正常运转，以便用于后期工程的后续维护和设计等工作的开展[7]。

2.5 BIM技术在造价管理方面的应用

在BIM技术还没有应用之前，工程造价主要是依赖于对一些重要数据的人工分析，然而，在计算过程中间，避免不了一些人为的失误。而BIM技术的使用，不仅提升了计算的准确度，提升了成本管理的效率，同时，也使项目之间的数据和信息的共享成为现实，建模人员使用快速建模工具，将项目中的所有信息通过模型直观的表现出来。通过数据模型的建立，预算人员不仅可以快速、方便地计算出每个项目和分部的工程量，还可以及时更改和处理一些计算的偏差，避免不必要的浪费，减少设计不合理而造成的设计变更，降低了工程造价的成本，提高了工程造价的准确性，也提高了工程建造的效率。另外，在建筑工程项目管理中经常会遇到设计变更的情况，这种设计变更是无法掌控的，这种变更直接影响工程造价。利用BIM技术不仅可以有效地减少设计变更的发生，而且即使发生变更，也可以直接将变更内容输入到BIM模型之中，利用BIM进行管理，通过新模型的数据管理，直接获得工程量的变更，有效地避免了重复计算而带来的误差以及其他问题。由此可见，BIM技术的应用对于项目的成本管理有着至关重要的作用，有助于节约项目的成本，降低项目的造价。

3 结 语

近年来，装配式建筑蓬勃发展，未来的发展前景也十分广阔。而且BIM技术应用于装配式建筑的设计、生产、施工、运维管理等方面，并在工程设计、工程管理以及工程调整等方面发挥出了重要的作用，将工程的实际情况展示出来，确保了工程建设的完整性。希望未来BIM技术在装配式建筑的领域中能够得到更广泛的应用，为行业的发展做出贡献。

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