BIM的装配式建筑信息化应用方法探究

骆国刚 袁有生 骆晓辉

（[1]安徽工业大学管理科学与工程学院 安徽·马鞍山 243002；[2]中冶置业（安徽）有限责任公司 安徽·马鞍山 243000）

0 前言

BIM技术是近年来在原有的CAD基础上发展出来的一种多为模型信息集成技术，将建筑、结构、设计、装配等等结合到一起，形成的一种的新型的建造方式，相较于传统的建造模式而言，BIM的建筑方式更加适合现代社会的生产模式。BIM模式有效的将建筑工行业与工业的相结合，推动了建筑信息化的发展。

作为现代化的生产模式，BIM技术将“集成”作为技术的核心部分，将设计、生产、施工、装修和管理串联在一起，实现全方位的信息化建设，实现了建筑周期的一体化。

1 BIM技术的概述

1975年BIM技术的概念首次提出，目的在于大幅度提高建筑工程的施工效率，节约建筑成本，缩短工期，在提高建筑工程质量的同时为企业带来最大的工程效益。BIM是building information modeling的缩写，由非几何属性信息和几何属性信息两部分组成，对建筑工程进行了数字化模拟分析，经常应用于建筑工程项目中的建造、设计和运营过程中，是一种优化技术。

2 装配式建筑信息化的内涵和特点

在装配式建筑的建设过程中，合理的融入信息化技术的手段，通过信息化的控制确保工程过程中的各个阶段的精确控制。通过信息技术的应用，工程的控制、质量和工期都得到了智能化的管理和控制，相对于传统的管理模式而言有着更加精确的特点，有利于工程施工的有序开展。装配式建筑可以将整个施工工程分为几个阶段，并且各个阶段的工期之间的影响较小，也就是说，一个阶段的施工若出现滞后现象，并不会对整个施工工期造成严重的影响，减小了工期滞后对整个工程造成的损失。

BIM模式不仅仅缩短了工期，还在一定程度上减少了人力的消耗，无需对施工材料进行养护，保证了相对稳定的工作环境，进一步提高了施工的质量。在信息化技术的应用过程中，设计人员要根据使用人员的需要对实际操作的流程和环境进行分析，制定出符合客户需求的个性化的设计方案，并将其传给各个施工部门，生产出客户所需要的部件。同时，实现运输过程中的信息化，对运输的各个部件进行实时定位追踪，掌握运输信息。安装的过程中实现信息化可以有效的控制施工的进度，并及时获取相关的通讯信息对施工过程进行有效的控制和调整，及时根据施工进度调整管理和施工的方案，对施工中所遇到的问题进行及时的解决。最后，将信息化技术引用到后期的运营和维护，可以充分发挥智能化管理的作用，提高后期运营和维护工作的效率，为企业带来更高的经济效益。

3 BIM的装配式建筑信息化应用优点

BIM技术可以有效的将建筑、结构、机电、装修等各个专业的技术进行串联，进一步加强了专业之间的交流和写作，避免了施工过程中因为专业之间的交流不当而造成的设计变更，从而影响整个工程的进度。在信息化技术应用的背景下，建筑工程中各个部门之间的交流得到了交流，大大降低了运营的成本，提高了施工的质量。在BIM一体化设计的过程中，将工程的各个环节开展联动，形成产业链的一体化，有效的减少了工程的反工现象，使得工程的工期的得到了大大的缩短，有效的提高了工程项目开展的质量。此外，BIM技术还可以应用到EPC工程中，提高团队的协作能力和管理能力，提高项目的开展质量。

4 BIM技术的装配式建筑信息化应用方案

4.1 搭建产业化的BIM应用平台

借助传统的建筑工程数据基础，企业可以根据实际操作的需要搭建工作平台和专业应用的平台，通过BIM装配式建筑平台的应用，对传统的建筑信息数据进行综合处理，收集、统计、管理并传递建筑过程生成的新数据，从而打通装配式建筑产业链中各个业务板块之间的交流渠道，更好的实现版块之间的互动，根据建筑工程的实际需求对整个工程的内容和方式进行及时的调整和改进。

4.2 建立专业化的BIM平台产业应用管理系统

为了进一步加强建筑工程企业中各个部门之间的联系和互动，就需要在BIM平台中打通他们的沟通渠道，设计一个可以贯穿整个装配式建筑的产业化应用系统和管理系统，通过管理服务系统实现各部门之间的有效沟通。因此，产业化的应用系统需要有以下几个部分组成：机电设计、PC端应用系统、绿色建筑设计与装配系统等等，管理系统则需要包括对企业生产、设计、运营、施工和后期的维护工作等的管理，各个管理之间既要有一定的关联，又要相互独立，减少运营的成本，为企业谋取利益的最大化。

4.3 实现装配式建筑产业链的集成应用

在对 BIM 平台中企业装配式建筑产业链的各个软件系统进行分析和整合，可以有效的集成开发出各类功能齐全的应用软件，减少了人工操作的步骤，简化了操作系统，同时提高了软件的使用效率，节约了运营成本和人力资源，避免了重复建模的工序，重复利用同一个模型进行数据的处理，提高了企业的运营管理的效率，提高了工程质量。此外，基于BIM平台应用模式，建筑数据模型的建立包括施工、设计、生产等装配建筑的各个环节，并在每个环节都根据该环节的特点进行关注点和侧重点的设计。为了确保产业链在运行过程中各个环节的顺利进行，要根据实际情况的不同对关注点进行调节，确保避免数据处理的失误对整个工程造成不良的影响。

5 BIM技术在装配式剪力墙结构施工中的应用

5.1 装配式施工BIM模型

施工所用的BIM模型石油相关的BIM建模软件所制作出来的，常用的建模软件有Autodesk Revit、Bentley等等。在装配式BIM模型设计的过程中，需要对施工模型进行区域的划分，包括现浇、预制和器具管理三个方面。其中，现浇部分在Revit中可以使用“系统族”工具进行创建，而预制构件和器具管理则需要创建“可载入族”，再载入到相应的项目中，从而形成完整的BIM施工模型。

5.2 参数化创建墙板斜支撑组和节点模板族

Revit在完成族的创建的前期需要有明确的思路构成，需要有一个清晰合理的创建思路，并根据所确定的族的样本文件进行族的创建设计。在预制墙板的施工过程中，要设置临时用于固定的措施，也就是所谓的斜支撑。它是由支撑杆、托座、预埋螺栓三个部分所组成的，介于两个参照标高之间，埋入墙板和顶板之内。

在Revit中载入其他族时，被载入的族将会被嵌套入其他的族中，成为一个嵌套组，且嵌套族可以被多个族所利用，充分节约了建模所需的实践，节约了人力资源，提高了企业的工作效率，节约工期，为企业的发展谋取最大的利益。同时，支撑杆也有长短之分，它又由外管、丝杆和连接件三个部分组成，可以通过连接件进行长短外管的嵌套，形成特殊的支撑杆族。

在装配式整体剪力墙的结构设计过程中，边缘结构作为墙板之间的连接点，在建筑设计中起到了非常重要的作用，它分为一字型、L形、T型三种不同的外观形状，不同形状也有着不同的力学特征和工程作用，预制墙板的连接部位的节点母版一般有一字型和L形两种，材料以全铝、铝框木质和木质三种为主。其中，铝框木母版的尺寸一般随着柱节点的变化而变化，且暗柱尺寸发生变化是，修改参数即可驱动形成新的铝框木母版模型，导出CAD格式，生成相应的母版加工图。这种模式的应用可以有效的节约绘图时间，避免了复杂的工序，预留出更多时间进行方案的优化和施工的深化设计。

5.3 墙板斜支撑的碰撞检测

所谓斜支撑的布置方案，一般都是在二维图纸上进行设计和绘制的，一般以平、立、剖面三种视角作为主要的表现形式，很难从多个角度全方面的进行空间位置的模拟，不能看出各个部分之间的位置关系，如设计中出现一些不合理的地方，很难从这种二维的图纸上进行检查和模拟。但利用 BIM 技术建立三维模型后，可以更加直观的观察到各个碰撞位置的关系，实现全方位多角度的观察和调整。

5.4 复杂节点的施工模拟

通过三维可视化模型生成动画的方式，可以对复杂工程或工程中较为复杂的节点进行科学的施工语言，在施工开展之前对其中可能存在的问题进行检验，在施工过程中对工程中的重点进行有针对性的关注和调整。

BIM技术还可以进行4D或5D的方针模拟，在原有的3D模型基础上，追加实践的维度或不同建造工序的模拟操作，比较不同方案的优劣，选取最佳的建造方案。

6 总结

总而言之，装配式建筑的应用是现阶段建筑生产行业的一项重大变革，通过BIM技术的应用，建筑施工的方式和方法得到了大幅的优化，同时拓宽了整个建筑行业的发展空间。在管理系统中实现BIM平台的应用和对接，可以有效提高我国建筑行业的施工质量，降低生产浪费，节约成本，为企业的发展谋取更大的利益，同时也有利于我国工业的信息化融合和发展。