BIM技术在装配式建筑施工中的应用与教学研究

BIM技术在装配式建筑施工中的应用与教学研究

胡军霞

嘉兴南洋职业技术学院浙江嘉兴314003

摘要：装配式建筑的工程非常适合BIM技术，这种技术在很大程度上会使施工过程更加便捷和人性化，往往最终的建筑也是非常受欢迎的，BIM技术凭借其优越的性能在整个建筑行业有着不小的名气，许多其它方式的建筑也在尝试利用BIM技术进一步优化整个施工流程，这样就能从多方面来促进建筑行业的发展和繁荣。

关键词：BIM技术；装配式建筑；应用；教学

一概述

装配式建筑工程在我国刚刚发展，在运用及处理过程中都需要不断的探索，大力发展装配式建筑工程需要了解装配式建筑的含义与装配式建筑的标准化流程等，保证装配式建筑在施工过程中减少修改次数，提高工作效率，保证工程质量。

1.1装配式建筑的含义

装配式建筑顾名思义是指将工程所需要的材料采用装配的方式对工程进行施工，具体操作是将工程所用的构件在工厂中预先制作完成，再将构件装运到施工现场，进行构件的连接，各构件在进行连接的过程中需要利用钢筋混凝土的搭接和浇筑，在搭建过程中还需要考虑建筑工程的稳定性、抗震性等质量问题。因此装配式建筑工程对施工的流程、成本的计算、施工进度的控制以及施工质量的把控都有严格的要求，这样可以提高建筑的节能智能优化。

1.2装配式建筑标准化流程体系

装配式建筑工程的标准化流程体系主要内容包括设计建筑方案、制造构件、现场进行装配这三个主要流程。设计建筑方案是装配式建筑工程中的重要环节，设计建筑方案具体包括方案设计、施工图纸设计、优化设计等方面，装配式建筑工程设计主要是使用CAD软件进行初期设计并不断进行优化，利用BIM技术对建筑单元、构件、套型、管线等进行设计，再与BIM的可视化技术相结合，模拟建筑工程的防水、模块、干涉、拼接、预埋管线的问题，从而确定最终的建筑方案。制造构件是指按照建筑方案以及图纸的要求对建筑工程中所需要的构件进行生产制造，在构件制造过程中一定要注意零件安装的顺序与运输批次。现场装配是将构件进行合理装配，在装配过程中需利用到BIM技术对构件进行定位，保证装配位置正确。

1.3我国装配式建筑的现状

目前，我国装配式建筑工程仍处于起步阶段，主要存在的问题有构件供应商的资源不足，并且我国的构件生产工艺、生产技术不够先进，现场装配的配合程度还有待提高。同时我国在装配式建筑工程人才匮乏，缺乏装配式建筑知识的系统培训。在建筑行业方面，对装配式建筑工程的监督与标准还没有完全形成，缺少市场监管，对建筑工程质量缺少保障。

二BIM技术在装配式建筑施工中的应用价值

1改善预制构件中库存与现场管理

在装配式建筑相关预制构件生产中，设计管理人员应综合其他各方面因素深入分析和考虑，因为预制构件分类生产和储存会消耗很多人力、物力，很容易在操作中出现差错。将BIM技术和ＲFID技术进行有效结合，在预制构件生产中植入ＲFID芯片，能够方便存储，验收人员和物流配送人员可快速了解预制构件中的数据信息，有效实现电子信息自动化，减少人工验收的偏差，有效节省更多时间与成本。另外，施工作业人员还可以使用RFID技术调出预制构件有关数据信息，对预制构件中的安装位置进行仔细检验。

2提升施工现场综合管理效率

装配式建筑吊装是一项纷繁复杂的综合性工作，在操作过程中对机械化程度要求非常高，并且对安全措施要求也非常严格。因此，施工企业应充分利用BIM技术对装配式建筑作业流程进行模拟，特别是一些重要的预制构件安装，一定要持续练习，让更多施工技术人员能够真正掌握预制构件的关键操作技术。完善预制构件相关安全管理方案，重复仿真安全突发事件，提前做好安全隐患处理工作。

3使用5D模拟和优化施工作业流程

在装配式建筑中使用BIM技术，把BIM技术“3D模型”有效转化为“5D模型”，这样施工企业就可以在“5D模型”中模拟装配式建筑在操作过程中的资源投入情况，有效创建“动态施工作业规划方案”，更加形象、直观地了解装配式建筑工艺和实际安装进程，采取合理的方法投入资金和资源，在模拟中发现计划中的不足，及时采取合理方法进行解决。在一定程度上，还能有效防止盲目投入大量资金，避免资源浪费。管理人员还可以在模拟中持续不断优化、整合施工方案顺序，使资金和资源发挥到最大价值。

三BIM技术在装配式建筑后期运行和维护中的应用价值

1提升运行和维护设备管理水平

管理人员将BIM技术与ＲFID技术进行有效结合，创建装配式建筑中构件和设备运行、维护系统。例如，发挥BIM技术资料管理和应急管理综合化功能，如果发生突发性大火，消防人员应充分使用BIM综合信息管理系统，对发生火灾的实际位置进行精确定位，快速了解火灾发生时所需的相关材料，明确地实施灭火工作。另外，管理人员在对装配式建筑与其他设备进行维护时，快速从BIM模型中查询预制构件中设备的详细型号信息、生产厂家信息，进一步提升维修效率。

2在运行和维护阶段中设备质量与能耗管理分析

BIM技术能够有效实现装配式建筑的智能信息化操作，只要管理人员借助预制构件中的RFID技术，就能快速获取芯片中生产厂家、安装和运输人员的详细信息。如果发生质量问题，就能依据运行维护中的工作流程查询设备生产阶段，明确责任的划分范围。使用BIM技术能够有效实现装配式建筑的绿色运行和维护管理，通过预制构件中RFID信息芯片，BIM综合信息系统能够对建筑物中的材料消耗进行实时监测，管理人员还可以依据BIM软件对BIM模型中的位置进行分析和处理，找到合理方法及时处理。除此之外，预制建筑物在进行拆除时也可以使用BIM模型，对资源进行合理化分类，有效节约资源。

四BIM技术在装配式建筑施工中的应用

1BIM技术实现优化规划和调整

在这个过程中，BIM技术起着重要的作用。结合协调管理和对相关参数的预设要求，可以看出如何解决传统建筑中的相关冲突成为关注的焦点。在选址过程中，要发挥场地预设模式的关键作用和最大作用。结合属性和相关设计规范，预先建立数据模型，然后根据模型参数和实际需求，在预置管理过程中进行程序合理化分析。在对图纸设计和总体情况进行三维分析后，提前进行修复过程，提前确定合适的设计指标。同时，结构工程师在模型构建过程中，还要进行统计和计算，根据定额信息，结合预算结构和实际误差，做好稳定性分析。

2基于BIM的装配式建筑工程模型碰撞检测

目前具有碰撞检测功能的软件推送的是Revit软件和Navisworks软件，而Navisworks相比Revit更能直接反映碰撞点和碰撞原因，并自动生成碰撞检测结果。在结果对话框中，选择一个碰撞点，系统会自动显示碰撞点的位置。在装配式建筑工程模型碰撞检测中，钢筋碰撞大致可分为三类：预制构件内部钢筋碰撞、相邻预制构件之间的碰撞、预制构件与周围现浇钢筋之间的碰撞。通过调整现浇钢筋的位置，可以避免碰撞。Navisworks软件以多种格式生成测试结果，包括图片和表格。在确认导出的碰撞检测报告无误后，将检测报告按不同行业提交给相应的设计部门。

3指导整个施工过程

作为整个工程的关键阶段和最困难的环节，施工过程中遇到的问题是最棘手的。而BIM技术的应用不仅可以实现施工前对模拟现场的分析，还可以实现施工时间和效果的控制。通过模拟现场对相关过程的响应，模拟施工过程，可以发现可能出现的问题，并尽快提出解决方案，减少施工过程中的误差。通过对现场施工效果的模拟和时间的研究，提高现场施工过程的合理性，对构件、人员、设备等进行更合理的配置，优化施工方案和设计，从而促进整体施工质量的提高。

五教学措施

BIM在现代具体教学中的应用是一次很好的尝试。除了教学方法的不断改进，学校还专门合作的更好的社会，装配公司并邀请学者给不时在学校讲座，传授实用知识，介绍了科技的前沿，并允许学生和专家交流问题和答案。定期组织学生参观，了解BIM技术工人的工作内容和方法，参观预制构件厂的构件生产过程，由教师或现场人员讲解；学校还经常组织学生到这些公司实习，这有助于学生了解未来的工作环境。此外，学校还举办了一系列BIM建模比赛，建立了奖励制度。模拟教学中产生的预制组件，如板、预制梁和预制柱、预制楼梯，阳台。让学生在小组讨论和准备帮助学生提高学习能力和团队合作能力。个人也可以锻炼学生的团结合作能力。

结束语：

标准化设计、工厂生产预制装配式结构，装饰和信息集成管理的主要特点是新型工业化应具备，BIM技术通过三维建模、设计、生产、施工、维修和管理流程集成作为一个整体，并及时更新数据根据项目进展的实际情况，项目各方可以资源共享信息平台。

参考文献：

[1]靳鸣，方长建，李春蝶，等.BIM技术在装配式建筑深化设计中的应用研究[J].施工技术，2017，46（16）：53-57.

[2]尚伟红.BIM在高校建筑类专业的发展分析[J].工程技术研究，2018（6）：230-231.