BIM 技术在装配式建筑中的应用

2020-11-27修立辉曲志伟

商品与质量 2020年51期

修立辉曲志伟

青岛安装建设股份有限公司山东青岛 266042

随着我国经济的快速发展以及城市化程度的推进，我国的建筑行业也迅猛发展。2016 年2 月国务院就有关装配式建筑的相关事宜发表了《关于大力发展装配式建筑的指导意见》；在装配式建筑设计过程中应用BIM 技术，构建建筑的三维立体模型，全方位展示建筑的整体风貌，检验建筑设计的合理性，在开展施工工作前调整和确定好方案，减少施工的压力，提高建筑质量[1]。

1 BIM 技术涵义

BIM技术它不是一个单独的建模技术，也不是一个单纯的模型，它是一个新的概念，是对建筑业信息技术水平的再完善。BIM 技术是建筑信息模型的简称，对一个项目的此模型进行创建，需要这个项目的各类信息、数据进行收集，利用数字信息虚拟仿真建筑物的真实信息，它大多以三维模型或数据库的方式进行呈现，具有协调性、可出图性、模拟性、可视化等特点。对此技术运用在建筑中，可以有效的对施工成本进行降低，同时可以对生态环境做到保护。

2 装配式建筑特点

相较于传统钢筋混凝土建筑以施工图为导向，在现场进行浇筑的理念，装配式建筑更注重构件在工厂预制化生产，在现场进行构件安装组装。在工厂按照所给的尺寸、材料等信息进行所需构件的加工生产，也就是预制。装配式建筑可以简单地理解为：把建筑的各个组成构件在施工作业现场点对点组装而成的建筑。装配式建筑相较于传统建筑建造的优势在于：建造速度快，节省人工，而且BIM 技术的特性，如可视性、协调性、模拟性、可优化性及可出图性等，不仅能够实现建筑的可视化设计、数字化生产、精细化施工，还可以解决装配式建筑发展中的管理问题[2]。

3 设计阶段

具体而言，BIM 技术与装配式建筑的集成具有以下优势：第一，BIM 技术可以紧密联系一系列相关人员。BIM 技术通过其独有的服务器，将项目的施工人员、设计人员和维护人员联系起来，在一定程度上加强了工程各阶段人员的沟通和交流，从而提高了施工效率，缩短了工程施工时间，从而达到降低工程造价的效果；二是BIM 技术可以提高工程的施工效率，缩短工程的施工时间，最终达到降低工程造价的效果，能够及时、准确地发现装配式建筑施工过程中的误差。BIM 技术有自己的BIM 服务器。只要施工过程中出现差异信息，差异信息就会立即返回到BIM 服务器，从而将信息反馈给工作人员，在一定程度上大大提高了工程的整体施工效率。

4 提升运行和维护设备管理水平有效的结合

BIM 技术和RFID 技术就能够加强对于装配式建筑中系统的维护，避免系统在运行的过程中出现突发情况，甚至影响到施工的结果。在建筑施工中最应该避免的就是可能会影响到施工结果的因素，因为，施工结果将会直接影响到建筑的安全性以及企业的收益。而如果能够利用BIM 技术创建信息资源库，那么即使发生大火，消防人员也可以利用BIM 技术定位火灾的具体发生位置，再根据火灾的具体情况实施明确的工作。在维护装配式建筑以及其他设备时，施工人员必须利用别人的技术，了解更多与设备相关的信息数据，根据设备的具体情况提升设备的维修水平。

5 生产阶段

一般情况下，BIM 平台与云平台之间的信息交换非常密切，平台通常会向云平台传递一系列关于项目建设和设计的信息。然后，云平台将这些重要信息传递给厂商。制造商将输入、审核和校对信息。当信息被确认是准确的，它将启动项目。BIM 技术与装配式建筑在生产阶段的集成，保证了工程的整体质量，在一定程度上提高了施工单位的经济效益。

（1）在施工模拟过程中，以动态的三维模式模拟整个施工装配过程，对施工工序的可操作性进行检验，确保构件准确定位，从而实现高质量的安装。同时分析、对比不同方案的优缺点，及时发现潜在问题，进而优化施工方案、调整施工计划。

（2）进行进度跟踪，展现工程阶段性变化。将实时采集的当前进度、资源、成本费用等信息，与BIM 模型为基准的施工进度计划相对比，进行资源与工程进度统计、监控与分析，辅助调整计划。

（3）进行5D 成本分析。施工前，基于BIM 模型将不同构件所需要的人工、材料、机械设备进行分类统计，分析不同阶段的人工、材料的需要量，及机械设备的进场时间，动态比较多个可能方案之间的成本差别，通过分析和优化选择成本最优的方案进行实施。

（4）吊装模拟。通过对施工现场和三维虚拟排布，包括垂直机械、临时设施、构配件等位置合理布置，对现场的预制构件和生产资料进行合理规划。优化施工现场布置，优化临时道路、车辆运输路线，有效避免生产资料和储物空间的浪费，提升施工机械吊装效率，加快装配进度。

（5）指导安装并检测施工过程。根据施工模拟效果，对整个装配式施工的拼装过程进行指导。将施工过程中每日的施工照片生成点云模型与BIM 模型相比较，实现对施工过程的智能化监测。

（6）另外，通过定位技术实时采集作业人员位置信息和环境信息，对不安全因素进行监测和预警。通过BIM 技术模拟安全突发事件，完善应急预案，减少安全事故的发生[3]。

6 在运行和维护阶段中设备质量与能耗管理分析

装配式建筑管理人员可以利用RFID 技术获取相关的市场厂家和安装与输入人员的具体信息，因此当设备或是构件出现问题时，就可以及时的联系市场厂家，对设备进行维护。这样也能够帮助企业快速的明确责任的范围，当范围得到了明确之后，企业也能够在一定程度上降低成本，避免消耗，而且BIM 技术也能够帮助企业实现装配式建筑的绿色运行和维护，甚至可以实时监测建筑物中的材料消耗情况，根据材料消耗情况来做出具体的材料使用对策，处理严重的消耗问题。