浅谈BIM技术在装配式建筑中的应用探究

浅谈BIM技术在装配式建筑中的应用探究

陆放音

南宁市三建建筑工程集团有限公司

摘要：装配式建筑已经成为我国现代建筑行业发展的主要潮流，而作为建筑信息化主要工具的BIM（BuildingInformationModeling，建筑信息模型）技术也大大促进了建筑业的发展。通过对近几年来装配式建筑以及BIM技术应用的综述性文章进行研究，文章综合分析了装配式建筑和BIM技术各自的优势，并且对BIM技术在装配式建筑中的应用进行探究，旨在实现装配式建筑项目全寿命周期管理的合理化和科学化，最终在装配式建筑中形成一个连贯的信息平台。

关键词：装配式建筑；BIM；信息管理；全寿命周期管理

0引言

在我国现阶段，随着可持续发展、节能环保等理念的不断深入，装配式建筑正在逐步成为人们关注的焦点。与传统现浇式建筑相比，装配式建筑有节约成本、缩短工期、减轻噪音、施工污染少等特点。而BIM技术在信息化时代对建筑业的发展也有很大的推动作用。

1.BIM技术应用现状

BIM技术完整的模拟工程项目的全生命周期，经过优化的模型，还可以体现项目各个时间点所需要的材料、施工工艺、预制预留等信息。BIM技术作为建筑信息化的核心，全方位全生命周期的实现建筑信息化，能很好的解决在项目工程各个阶段建筑信息不对称导致的总策划力不足、施工技术不符合要求等问题。因此，BIM技术和装配式建筑相辅相成，可以使建筑业更快更好的实现装配式施工。

2.BIM技术在装配式建筑中的优势

BIM技术相对传统技术而言主要有协调性、可视性、模拟性、出图性以及优化性五个特点。工程管理人员可利用建筑信息模型及BIM技术的特点，优化施工方案、组织设计、技术交底等，从而提升设计、施工的准确性及质量。

2.1深化设计

在施工前利用BIM技术建立施工项目模型，对模型进行碰撞检查、优化管线排布，并提交设计院进行审核，形成更加科学、合理的模型，有效指导管线综合排布及预留预埋，从而降低装配式建筑可能出现的局部预埋件无法对接及回厂重造等情况。

2.2出图、交底及施工

相较于传统图纸而言，BIM技术强大出图功能可以为厂家提供准确的模型信息，指导厂家完成各个部件的预制加工，最终实现无缝对接。

2.3完善的运行维护体系

BIM技术作为全面的建筑信息模型，不仅可以在施工阶段指导施工，同时可以实现对建筑物的运行和维护。经过优化得到的模型和实际完成的建筑保持高度一致，在模型中包含建筑物的各个系统，各个部件及组装信息。建筑信息模型实时同步模拟，无论建筑物在运行过程中出现任何问题，都可以提取相应的模型信息，高效实现建筑物运行维护。此外，即使建筑物需要被拆除，模型也可以筛选出可回收再利用的部件，减少不必要的浪费。

3.BIM技术在装配式建筑全寿命周期管理中的应用

装配式建筑作为建筑业未来发展的一个趋势，同样也面临着许多困难和问题，最突出的就是在全寿命周期管理中遇到的问题。首先在现代建筑业中会涉及到多种多样的预制构件。而且整个项目的参与方较多，导致信息不集中，在预制构件的制作、运输和组装中就会出现配合不协调。其次是在施工过程中，很难准确及时的收集到各构件的信息，使得整个工程的施工进度不能被很好的把握，增加了管理的难度。最后对于已经完成好的装配式建筑，当出现某个构件损坏或者不合格的情况时，由于信息难以及时收集和处理，导致整个建筑物的损坏。而把BIM技术应用到装配式建筑的全寿命周期管理中，就会很好的帮助解决以上问题。

3.1BIM技术在装配式建筑设计规划阶段的应用

在这个阶段BIM技术发挥了很大的作用，它的主要优势是协同一致、相互关联、参数化，这就可以很好地解决传统建筑中出现的一些设计冲突造成的设计变更问题。第一，BIM技术在该阶段可以进行选址的规划和场地分析。在整个项目中起着关键作用的就是场地分析，它影响着建设项目的定位。而传统的方法没有足够的定量分析，也不能对大量的数据进行科学处理等等，但是在BIM技术的帮助下与地理信息系统相结合，根据拟建建筑物的空间信息和场地条件，对其进行数据建模。这样就可以更好的帮助决策者进行场地分析和规划选址；第二，可以利用BIM技术绘制图纸和建立模型。与传统图纸相比，BIM技术最大的好处就是它所绘制的图纸中的每一个图元都是由工程含义的，例如构件的空间尺寸、材料的属性等等，这样就有了模型参数的关联性。在BIM建立的模型中，任何一个构件的模型参数发生变化，随即构件也会发生变化。BIM模型还可以进行实际的施工模拟，在模拟过程中发现问题及时改进。同时根据BIM技术的可视化特征，各个参与方就设计方案可以进行沟通；第三，BIM技术可以解决设计的冲突检查。传统的方法都是根据设计图纸通过想象来对建筑物的立体图进行还原，没有科学的方法必然会产生一定的误差，这就导致在施工的时候会出现与设计不符现象，导致方案重新修改，工期延长，成本增加。而结构师利用BIM技术，如果设计过程中出现管线冲突，在BIM模型中就会显示出来，可以进行及时修改；第四，利用BIM技术可以进行工程造价计算。传统的造价还是用人工来进行工程量的统计和计算，这样就会出现计算失误，而有了BIM软件，可以为造价人员提供大量的工程量信息以及定额信息，既节省时间也降低错误率，并且预算和实际的误差。

3.2BIM技术在装配式建筑生产制造阶段的应用

在装配式建筑的构件生产制作阶段，把BIM技术和RFID（无线射频识别）技术相结合，将含有构件的材料种类、几何尺寸、安装位置等信息的RFID芯片植入到各类预制构件中。又因为RFID标签编码具有唯一性原则，所以在构件的生产、存储、运输、吊装等过程中可以保证信息的准确性。BIM的作用体现在不仅可以为构件的生产管理子系统提供构件的有关数据，还可以把每个预制构件的存储、质量监测、生产等信息返回给BIM数据库。这样在BIM与FRID技术的完美结合下，可以实现预制构件零缺陷、零库存的目标。

3.3BIM技术在装配式建筑施工建造阶段的应用

在装配式建筑施工阶段，BIM技术的主要应用价值有以下方面：第一，能够随预制构件的库存和现场管理进行改善。在实际的施工现场构件找不到或者构件找错等情况是时有发生的，所以只有严格对施工现场进行管理才可以防止此类事件的发生。而在这个阶段利用BIM技术和RFID技术的有效结合，就可以对这些构件实时追踪控制。它们结合的优势就在于获得信息准确且传递速度快，能够减少人工引起的误差；第二，利用5D施工模�M对施工、成本计划进行优化，对工程质量的进度进行控制。基于3D-BIM模型，又引入了时间和资源维度形成5D-BIM模型，以此来对装配式建筑的各种资源投入情况和整个施工过程进行模拟，形成一个动态的施工规划。另外在模拟的过程中，对原有的施工规划存在的问题进行优化，避免工期延长和成本增加。5D-BIM模拟还可以使整个项目的施工流程和成本资源的投入更加直观的展现在施工人员和技术人员面前。

3.4BIM技术在装配式建筑运营维护阶段的应用

在装配式建筑的运营维护阶段，BIM技术的主要作用就是提供建筑物的使用情况，各构件运行情况以及财务等方面的数据和信息。第一，在物业管理方面BIM技术发挥了很大的作用，通过和相关设备进行连接，BIM软件可以提供建筑物的各项参数来判断其运行情况，这样物业管理人员可以及时做出科学的管理决策。另外BIM技术和RFID技术结合在设施管理和门禁系统方面还有很多的应用，各个构建安装上电子标签后，工作人员在进行维修的时候就可以通过阅读器很快找到相关设备的位置，在维修过后把相应的数据再次记录到电子标签内，把这些信息数据在存储到BIM的物业管理系统中，通过“提供数据――维修操作――维修记录――信息集成”这样一个过程，使得工作人员可以更加直观的了解建筑物设备的运营情况。第二，装配式建筑在进行扩建或拆除的时候，运用BIM技术针对建筑结构的各项指标进行分析检测，可以避免结构的损伤。同时还能起到很好的资源回收作用，运用BIM技术可以了解到寿命结束的建筑物中哪些构建还可以进行二次利用，既减少能源的消耗，又顺应可持续发展的潮流。

4.结语

为了响应我国绿色、可持续发展的理念，装配式建筑正在逐步成为21世纪建筑业发展的风向标，而BIM技术的融入弥补了装配式建筑中信息难以收集、处理等缺点。把BIM技术应用在装配式建筑的全寿命周期管理中使得装配式建筑有了更好的发展前景。在BIM技术的应用过程中结合RFID技术可以更有效的提高装配式建筑的设计、生产、施工、维护的管理效率。所以对BIM技术在装配式建筑中的应用进行更加深入的研究探讨是我们今后的主要研究方向。