BIM 装配式建筑发展与应用

张恒

中国建筑第二工程局有限公司 北京市 100000

摘要：随着可持续发展理念的深入，环境污染和资源浪费的严重问题日益突出，从而增加了劳动力成本的比重。在这种环境下，节能环保的装配式建筑越来越成为人们关注的焦点。然而，由于预制工程建筑的复杂性和综合性，在施工过程中往往会出现许多问题，导致资源浪费、进度缓慢、工作效率低下。然而，在工程项目建设过程中引入BIM技术可以很好地解决这些问题。

关键词：建筑工业化；预制装配式建筑；绿色建筑；BIM技术

引言：预制装配式建筑是指在工厂预制构件，然后运输到现场进行组装的建筑。它的施工方式完全不同于我国传统的施工方式，后者的所有工作都在现场完成，施工复杂，消耗大量资源，投入大量劳动力，污染环境。相比之下，预制施工模式有利于提高生产率，保证工程质量，减少劳动力，缩短工期，减少资源消耗和环境污染。中国建筑业的建设模式正在逐步向工业化过渡，这是未来建筑业发展的主要方向。

1. BIM技术与装配式建筑的关系

建筑信息模型（BIM技术）是BuildingInformationModeling的中文名称，是以建筑工程项目的各项基本信息为建筑模型的基础，通过相关软件进行建模模型的建立，其模型用于建筑全生命周期管理BLM（BuildingLifecycleManagement），对建筑的规划，设计，施工，运营，以及最终拆除进行指导。BIM技术与预制装配式建筑有许多集成点和相似之处。使用BIM不仅可以用三维视觉设计代替传统的二维构件设计，达到深化设计的目的，而且可以用BIM构建预制建筑的产品库和户型库，实现工业化定量生产，形成标准化的预制结构公寓。这不仅可以提高设计工作的效率，降低设计工作的出错率，还可以提高装配构件厂的机械化和预制化水平，加快国民经济建设的速度。同时，BIM技术的使用可以有效提高深化设计的质量，减少图纸修改带来的繁重工作量。它自己的碰撞检查管理器可以通过碰撞实验查看详细的碰撞信息，包括碰撞总量、碰撞位置、碰撞部件的材质和几何属性等。一旦发现异常，可及时调整相关部件的配筋和管线，以此来避免由于设计错误引起的变更、返工等，减少损失。

2. BIM技术在建筑施工过程的应用

   1. BIM技术在制作环节上的应用

在预制装配式建筑的构件制作前，生产合同可以用BIM技术进行管理。其中，订单的清单信息和生产订单的维护可以通过BIM技术实现良好的管理。施工人员在现有的材料和材料库存的基础上有明确的把握，可使装配准备工作有序进行，并避免在出现后发出的订单，因为材料准备不足导致生产现象不能顺利完成。

1. 2. BIM技术在运输环节上的应用

在生产构件件的过程中，生产作业有先后顺序。如何将构件运送到施工现场，同时对于不同类型和规格的预制构件可以准确完成运送操作。BIM技术可以为这项工作提供有效的方法。BIM技术将部门之间的信息联系起来，控制整个系统，从而实现传输网络之间的信息共享。然后在施工现场，信息传递的影响直接通过BIM平台需求和业务信息的控制。

1. 3. BIM技术在入场环节上的应用

预制装配工程中的材料堆放是一个重要环节，涉及运输路线规划、堆场加固、塔吊旋转半径范围等，并且还需要与其他施工部门联系。根据这一要求，通过BIM技术、施工方案和实际施工分析信息，建立完整的现场模型，使预制构件可以与运输架一起运输到施工现场，直接堆放在塔吊有效范围内的施工空地上，模型中确定合理的布局，保证所有材料的顺利实施。

1. 4. BIM技术在存储环节上的应用

使用预制构件后，利用BIM技术分析现场和施工状态，控制构件采购上限对于狭窄和紧凑的项目尤其重要。根据实际情况，需要对预制和前期准备工作的不同阶段进行快速估算，以防止过量投料和二次处理问题，从而更好地储存和控制其他材料。通过在BIM管理系统中输入和存储预制构件的信息，可以实时掌握建筑内所有设备的运行状态，及时发现和处理损坏或不合格的设备。此外，它还可以有效地应用于物业管理、门禁系统、设施管理等。以确保各施工环节使用的材料能够更好的储存。

3. 发展制约因素与解决对策

   1. 制约因素

      1. 标准不统一

以前的相关标准不再适用于预制构件和部件的设计、生产和施工。虽然一些省份已经颁布了预制建筑的规范和标准，但不同地区对构件的制作、运输、吊装和拼接的要求是不同的。

1. 1. 2. 研发成本过高，人才匮乏

技术创新离不开大量的科研经费投入，成本也随着人才培养、技术和建筑质量的提高而增加。我国建筑产业化处于初级阶段，大量的科研投入让很多企业难以承受。预制建筑的施工需要专业的制造厂、运输队、现场施工队等。，而且各个环节都要有很高的技术支持和管理协调能力，这就需要大量专业人才的投入。

1. 1. 3. 构件拼接部位存在问题严重

拼接部位的承载力和刚度可以满足要求，但由于没有整体浇筑，拼接部位渗漏问题严重，影响建筑质量和业主满意度。

1. 2. 解决对策

      1. 完善统一标准

有关部门应尽快完善预制建筑和BIM技术的统一标准和法律法规，为预制建筑提供技术支持和法律依据。

1. 1. 2. 出台奖励政策，加强专业技术人才培养

政府应给予企业相应的研发资助，减少企业研发成本投入，激发企业发展预制装配式建筑的热情。同时，鼓励企业创建BIM技术研究中心，推广BIM技术的在预制装配式建筑应用。国内高校应开设建筑工业化课程，为社会输送高层次技术人才。企业也应自行加强人才培养，创建核心技术团队。

1. 1. 3. 墙体拼接部位做好防水处理

应在竖向连接节点处放置海绵板，在外墙板底部设置加气混凝土砌块，设计时外墙板上口应为平口、下口为向外坡口，沿墙长方向带有滴水槽，以便排水。竖向连接节点外侧应注入建筑密封胶、内侧进行灌浆处理。

1. 3. 展望

我国预制装配式建筑的发展虽然有了一些新气象，但还没有形成规模和完整的产业链。需建立BIM信息库，使预制装配式建筑更加标准化，降低失误，提高工作效率。拼接部位存在的问题，仍需投入更多的研究。我相信， 通过实施工程建设一体化、加大人才培养、提高技术管理、逐步完善预制装配式建筑的标准与法律法规，保证预制装配式建筑持续平稳的发展。随着国家和建筑企业对预制装配式建筑与BIM技术的大力重视，文中所提到的问题将很快被攻破，市场化运作，使得二者发展前景更加广阔，指引着我国的建筑业朝着标准化、高品质化及绿色低碳的方向前进。

4. 结语

综上所述，运行BIM技术对预制装配式建筑施工进行管理，可以保证施工方案的适用性，同时有利于设计方案的实体转化。利用BIM技术与预制装配式建筑的结合，能够有效助推预制装配式建筑的发展。但在现阶段，我国对相关技术的研究还不是很系统、很完善，在日后的工作中，要加大对与预制装配式建筑相关的新技术的研究和推进力度，加强学习先进国家的先进技术和发展理念，并逐步开发适合当前建筑发展需要的相关技术和管理方法。同时，该技术对现有资源进行整合与配置，建立了一种新型管理模式，可及时发现管理工作中存在的问题，并及时对施工方案进行调整，从而提高预制装配式建筑工程的经济效益。