BIM技术在装配式建筑设计及施工管理中的应用探索

BIM技术在装配式建筑设计及施工管理中的应用探索

孙希丁

身份证号：372330198612095458

摘要：随着社会的进步，建筑工程发展规模不断扩大。为解决传统装配式建筑设计及施工管理方法在实际应用中存在的问题与不足，引入BIM技术，开展了其在装配式建筑工程中应用的深入探究。采用BIM技术设计装配式建筑整体流程、建立装配式建筑协同管理平台、管理施工阶段，提出了一种全新的装配式建筑设计及施工管理方法。通过应用分析可知，应用BIM技术后，能够缩短施工工期，减少工程建造费用，应用效果显著。

关键词：BIM技术；装配式建筑设计；施工管理；应用探索

引言

在建筑行业规模逐年扩大的背景下，施工技术快速发展并日渐成熟，装配式建筑快速崛起，其因施工              周期短、污染小等诸多优点，被广泛应用于现代建筑行业，能有效降低成本，提高整体建筑工程质量。BIM技术是一种全新手段，将其应用于装配式建筑工程施工，能确保各环节施工的合理性，大幅度提升施工效率，保障施工建设任务的高效有序完成。

1BIM技术概述

BIM技术指运用BIM建模工具构筑一个三维空间模型的综合呈现技术体系，在建筑工程设计与组织层面具有显著的运用优势，能更精细地展示空间建筑的平、立、剖，通过3D动画将建筑工程所有的图纸进行信息整合，构建一种视图关联体系，当前在建筑工程施工中被广泛运用。BIM建模工具的运用有利于更详尽地展示墙、门、窗等建筑构件。及时调整建筑构件参数。在建筑模型中，不同构件体系之间具有一定的关联性，如屋顶与墙壁相连接，而并不是一种相互孤立的状态。若模型中窗口大小产生一定的变化，则墙上的开口也随之相应变化。

BIM技术的运用有利于提高生产效率，利用BIM技术促进建筑构件的设计与安装施工，利用BIM三维技术开展碰撞检查，优化项目设计，减少在施工阶段可能出现的错误损失，避免翻工，加快施工进度，为工程施工活动的开展做必要的准备工作，增强建筑施工作业的整体效能，为业主降低建造成本。碰撞检查包括建筑和结构的冲突检查、建筑和结构与设备的冲突检查。BIM三维技术具体运用过程中把结构设计与建筑设计的二维图纸进行BIM建模，把结构模型与建筑模型进行三维空间的错漏碰撞，通过三维软件智能计算出冲突构件的位置及编号得出文件数据，避免建筑图纸和结构图纸的冲突。利用BIM技术虚拟拼装构件，发现施工活动中存在的危险，节约项目时间与成本，避免资源浪费。BIM深化设计，进行构件平面布局，引入参数化设计思想，运用构件库资料，完成构件的自动化快速建模。利用BIM自动校核功能对设计误差进行校核，对设计完成的零部件进行预装配，检测构件配置的正确性与可建造性。

2BIM技术在装配式建筑设计与建造中的应用优势

2.1提高设计工作效率

传统工程设计过程中，工作人员需要开展工程信息数据采集、分析及计算等重复性强的工作，还要对比各类参数、施工规范等。采用BIM技术可以将装配式建筑施工各环节的数据和工程信息输入软件，通过计算机软件快速分析与计算，在极短的时间内确定切实可行的方案，分析现有方案，及时找到存在的问题并予以解决，不需要人工绘图与数据采集，显著提升了设计工作效率。

2.2实现模型可视化

BIM技术具备可视化与仿真化的特征，其在装配式建筑施工中发挥着重要的作用，建筑结构设计过程往往比较复杂化，一般只有专业人员才能理解有关专业术语和信息，同时在展示环节中还需要向部分非专业人员展示建筑结构信息及设计方案。通过BIM技术应用，设计工作人员可以将设计方案信息转化为可视化的结构模型，这样其他工作人员也能更加清晰直观地了解设计方案和工程师的意图。

2.3预制结构部件设计标准化

通过BIM技术，能对装配式建筑设计工作进行深入优化，从而逐步实现装配式建筑预制结构设计标准化，其中包括规格、尺寸、样式等方面参数，使其设计环节更规范。BIM技术可以收集、整合、分析、共享及储存建筑相关信息，构建完善的数据库，明确各类部件的设计数据信息，及时保存数据，为后期装配式建筑设计与施工提供精准的数据支持。

3装配式建筑设计及施工管理

3.1基于BIM技术的装配式建筑设计流程

首先，明确业主的设计要求，基于业主的设计要求，对整体建筑方案进行设计与制定，设计完毕后，业主进行审核，若业主认为设计方案中仍然存在缺陷，对方案不满意，则设计人员应当针对业主要求，进行修改与调整，直至业主满意为止；若业主对设计方案满意，则利用BIM技术，创建装配式建筑初步设计模型。获取到最终的装配式建筑工艺设计方案，交由业主审核最终的设计方案，若不满意则返回修改，若满意，则生成并输出装配式建筑工艺设计模型，完成整体设计流程。

预制构件作为装配式建筑工程建设中的重要组成部分，其生产质量与效率对整个工程建设具有较大的影响。因此，为了提高装配式建筑的设计质量，在上述工艺设计模型的基础上，对预制构件的生产流程做出了全方位、多角度的设计。首先，在预制构件投入大规模生产之前，相关的工作人员应当结合建筑工程的实际需求与设计理念，明确预制构件的设计核心，设计与建筑工程匹配度较高的构件；另一方面，构件设计人员与生产人员之间应当加强交流沟通，保证设计思想与核心传达的准确性与时效性。

在此基础上，利用BIM技术的信息化与可视化功能，对预制构件整个生产阶段的流程加以设计。首先，明确各个单体工程的建设要点，依据构件生产的标准规范，初步对预制构件的参数做出设定。在此基础上，结合预制构件初步设计结果，利用BIM技术，构建构件的三维信息化模型。通过三维信息化模型的迭代训练与运行，更加直观清晰地展示构件生产所需的数据，一方面，能够有效地提高构件生产的效率，另一方面，生产人员数据提取与数据交换的准确率大幅度提升，能够深入了解设计人员的理念与意图。在此基础上，引入RFID射频技术，将其与BIM三维信息化模型相结合，多维度存储预制构件的各项参数化信息，包括构件的几何尺寸、构件加工数量、加工工艺要求、构件加工材料种类等，为构件加工厂提供更加精确的预制构件加工信息。

3.2采集施工现场信息，做好现场管理工作

建筑工程施工动态管理中应用BIM技术，需要建立以工程设计图纸为基础的BIM模型。强调信息采集阶段结合项目工程实际情况，尽可能全面总结影响施工进行的因素。采集施工现场信息时，不但要准确勘查施工场地的地质与环境信息，还需要结算各阶段施工计量信息、施工材料等。完成上述信息采集后，借助BIM技术组织与分析，顺利输入相关设计信息，最终输出建筑实体图。完成模型建立后，为了提升动态管理质量，需要补充建筑具体细节。可以将BIM输出模型各部位构件编码，通常利用RFID进行，同属性建筑构件编码相同，这样就可以得到全部构件信息。采购建筑材料时应考虑工程进度，结合施工现场情况采集数据，及时更新RFID参数，对比实际与施工动态管理之间的差异，采取有针对性的调整措施。还应充分利用BIM技术建设施工现场布置模型，精确制作工艺模拟视频，帮助工作人员更加全面、准确地了解装配式施工工艺的过程，实现提升项目施工质量的目标。对BIM的专有文件进行构建，使BIM管理模式更加完善，以保障建筑模型信息的统一性，使BIM软件工作环境具有协调性。

结语

装配式建筑应用BIM技术，不仅可以保证施工效果，还能有效控制施工成本，最大限度地减少工程建设对周边环境的影响，实现装配式建筑向着绿色化方向发展。同时，BIM技术应用时考虑工程实际情况，充分发挥技术优势，打破传统施工管理模式限制，利用BIM技术提高装配式建筑工程建设效益，充分满足建筑市场要求。

参考文献

[1]李孟建.基于BIM技术的装配式建筑设计及施工管理[J].广东土木与建筑,2022,29(12):31-34.

[2]高海洋.基于BIM技术进行装配式预制构件设计应用研究[J].建筑科技,2022,6(5):7-9.