BIM技术在装配式建筑中的应用价值分析

门金瑞



BIM技术在装配式建筑中的应用价值分析

门金瑞

重庆电讯职业学院，重庆 402260

随着建筑行业的发展，装配式建筑的应用改变了传统的建造方式。装配式建筑与传统建筑相比最大不同之处是施工自动化、机械化、流程化，能够很好地体现建筑工业化的实质，提升施工技术和施工进度。但装配式建筑预制构件繁多、管理难度大，想要有效提升装配式建筑工程的建设质量就需要应用BIM技术对其进行全过程管理。鉴于此，就BIM技术在装配式建筑中的应用价值及应用要点进行了研究。

BIM技术；装配式建筑；应用价值

1 BIM技术概念及特点

BIM技术的原理是由先进的三维数字设计和工程软件构成的可视化数字模型，建筑工程施工项目以相关信息数据作为模型基础，建立建筑模型。BIM技术通过数字模型反映实际信息，利用复制模型对建筑工程施工项目进行设计、施工与管理。BIM技术的主要特点包括以下几点。

（1）可视化。人们并不能直接看到传统施工图纸的建筑工程，这就需要参与建筑工程项目人员对图纸展开想象，在想象的过程中难免会出现理解偏差。BIM技术通过建筑工程的信息形成建筑模型，以仿真的形式出现在人们面前，通过更改信息对模型进行调整。

（2）协调性。协调性是BIM技术的重要特点。借助这一特性能够让业主方、施工方、设计方互相配合、协调一致，共同为项目顺利完成贡献力量。在以往工程项目设计初期，由于各个分项设计师之间没有进行有效的沟通和交流，因此可能在后期施工建设时出现一些互相影响的问题。这时候利用BIM技术协调性这一特点就能够处理这类问题。通过利用BIM软件进行图纸的设计，在软件中将图纸各构件信息输入进去，软件自动进行碰撞检查，通过出具协调报告来让各个专业设计师发现问题，确保做到事前控制，避免后期发生更大麻烦，能够极大地节约施工工期以及项目成本[1]。

（3）模拟性。BIM技术不仅可以将建筑物模型设计出来，还可以仿真建筑工程施工项目的操作流程，包括三维画面模拟、时间模拟、造价模拟等。施工管理者根据模拟进行施工，节约时间成本与造价成本，进而确定科学合理的施工方案。

2 BIM技术在装配式建筑中的应用价值

2.1 有利于提高装配式建筑设计的效率

装配式建筑与传统的建筑不同，是在施工之前对组件进行装配，不是传统施工那样，一切的工作都在施工现场完成。配件及零件都提前进行生产，提前生产时利用BIM技术就可以对装配式建筑进行设计，设计的效率也提高了。装配情况是用建模的方式呈现的，不仅立体化，而且具有透视效果。使用BIM技术建模的过程复杂，专业设计人员从事建模工作，可以提高装配式建筑的设计质量，特别是设计细节时，能够做到细致入微。在配置各种零配件时，虽然设计内容不同，但是操作BIM技术就会变得简单，对固有的模型参数进行修改，就可以获得自己所需要的图形。采用传统的设计模式，不仅误差大，而且进度缓慢，应用BIM技术可以提高设计的精确度[2]。

2.2 有利于提高装配式预构件设计的精确度

装配式建筑的一个优势就是所有组件都提前生产。这些配件和零件的设计都是应用BIM技术建模设计的，可以提高装配式建筑的设计质量和设计效率。构件是成批生产的，在装配式建筑设计的时候，精确度高，生产中误差也小。如果构件产生误差，就很难与其他的构件匹配，使用BIM技术通常不会出现这样的问题。将构件通过三维空间建模体现出来，对各种信息进行集中处理，误差就会减少，实现建筑构件的标准化。

2.3 有利于降低装配式预构件设计的施工成本

建筑工程如果采用传统的设计模式和施工模式，就会消耗一定的建筑成本。应用BIM技术则不然，可以有效地降低成本。如果施工的规模比较大，设计工作任务多，就必然会消耗人力和物力。采用BIM技术则可以很轻松地解决这些问题，避免成本的大量消耗。

BIM技术的应用中，可以起到资源节约的作用。这是由于在建筑设计中应用计算机对设计信息进行处理，应用计算机系统计算，能够减少纸张的浪费，运算的速度和运算的精确度也都会提高。

应用BIM技术建模，建筑模型通过观察就能够获得信息，即便是细微之处也能够观察到，可以直接对不当之处进行修改。设计人员应用该技术进行设计，可以通过及时核对信息，校正误差，降低建筑工程成本，避免在配件的生产中造成不必要的损耗。

2.4 有利于实现装配式预构件设计的信息共享

BIM技术用于装配式预构件设计可以实现信息共享，可以及时校正存在误差的信息，有助于改进配件和零部件的生产水平。应用BIM技术进行装配式建筑设计和管理，可以将先进的技术充分利用起来，较之传统的建筑设计技术，不仅便利，而且整个设计过程得到了优化。BIM技术的应用中，更重要的优势就是实现信息共享，无论是设计信息，还是生产信息，都可以共享。在应用BIM技术时，合理应用计算机技术和网络技术，可以加快信息处理的速度。不仅可以将建模设计装配式建筑的模型传输到上级有关部门，还可以实现信息共享。

3 BIM技术在装配式建筑结构施工中的具体应用

3.1 建筑设计环节

3.1.1 设计质量

装配式建筑工程在设计过程中往往包含预制构件预埋、预留等设计，而设计者更是借助协同配合的方式，提高自身设计效率。例如BIM技术的使用，能够在全方位掌握建筑工程各项设计信息的同时，对原有设计方案予以优化整理，再借助冲突信息的筛选，预防建筑设计环节各项问题的出现，特别是在装配式建筑预制构件样式、种类相对繁多的情况下，以设计图纸为核心的建筑结构设计，融合BIM技术，能够保证设计方案的科学性和合理性。

3.1.2 专业化构件设计

装配式建筑设计中，BIM技术的融合不仅可以保证各信息间的共享性、开放性，而且可以将设计方案传递至终端服务器处。通过把控标准化尺寸、样式等参数，对各类设计方案进行比较，能够保证装配式建筑结构、预制构件的尺寸及性状的标准化、合理性。这种方式的使用，不仅可以保证建筑户型的多元性，而且可以展现建筑设计整体的设计水平及价值。

3.1.3 预防设计误差

BIM技术在装配式建筑中的使用，可以在做好建筑结构、预制构件精细化设计的前提下，预防施工误差，再依据各预制构件间距、尺寸与直径间的管控，对其予以精准化定位，辅之三维视图的呈现，从根本上预防工期延误、材料浪费等现象的出现。

3.2 预制构件生产环节

3.2.1 设计流程

以装配式建筑全生命周期设计为导向，预制构件的生产设计时期核心组成架构。若要更好地满足此目标，则可以依据BIM模型内的尺寸信息，借助构件设计拟定科学的计划，向施工单位提供相关信息数据，保证各信息间的系统性、协调性与同步性。此项环节中，BIM技术的使用既可以保证预制构件各流程间的优化整合，又可以为后续建筑水平的把控夯实基础。

3.2.2 模型设计及制作

装配式建筑设计过程中，BIM技术的科学使用，可以显著增强建筑模型设计、制作等环节的效率。例如装配式建筑方案设计结束时，可以要求设计者整合各装配机构间的信息，以便更好地达到预期效果。另外，还应做好和预制构件厂商间的协作，要求厂商在掌握产品材料参数及尺寸的前提下，以企业间的对接为导向，逐步提高自身的生产效率，实现自动化生产的目标。

3.3 施工环节

项目施工阶段，BIM模型的应用可以进行施工图纸的深化、工程量校验、施工进程模拟、施工组织模拟、数字化建造、物料跟踪、施工现场配合等工作。以下主要介绍施工进程模拟和施工组织模拟两方面的内容。

3.3.1 基于BIM的施工进程模拟

在BIM模型建立的过程中，模型数据中可以加入项目的进度计划、成本计划、资源计划、安全计划等相关计划，加强对模型施工进程的控制。BIM模型根据钢结构的施工顺序，制作了钢结构施工进程的模拟软件，并在详细的施工步骤中引入了施工进度控制体系，从而制订了施工进度预期计划[3]。

3.3.2 基于BIM的施工组织模拟

同样地，要实现装配式建筑的施工组织模拟需要将各类参数化模型与项目的上述相关计划等结合起来，并提前发现实际施工过程中可能会发生的进度、成本、质量、安全等问题，实现施工安全计划的优化，避免安全事故的发生。在集成了土建、结构、安装、进度计划、场地布置等BIM模型之后，可以实施施工组织模拟。施工组织模拟的具体顺序如下：第一，切换到时间视图；第二，引入工程计划；第三，计划关联模型；第四，选择施工日期范围；第五，选择查看数据；第六，开始模拟。

3.4 项目维护环节

在装配式建筑项目维护环节中，BIM技术的应用主要体现在以下几点：以自身较强的资料管理、应急管理功能，对信息管理系统予以协同把控，特别是在火灾事故期间，管控建筑和设备等信息，精准定位火灾事故点，再通过科学的灭火措施，避免增加相关损失。在项目运行与维护过程中，BIM技术以精准化数据信息把控的方式，审核可能存在的安全隐患或质量隐患，再通过设备监测或优化的形式，预防各类事故的发生。

4 结语

综上所述，现代建筑结构越来越复杂，对施工技术和设计平台的要求也越来越高。BIM技术在3D施工建模和深化设计能力的支持下，是保证装配式建筑施工效率和质量的关键设计平台。本文主要介绍BIM技术在装配式建筑施工各个阶段中的应用价值，以期为提高施工质量和保证施工安全提供有力的技术支持。

[1]付素娟. BIM技术在装配式建筑设计中的应用实践[J]. 建设科技，2017（3）：37-39.

[2]李友赏. BIM技术在装配式建筑设计中的应用实践[J]. 智能建筑与智慧城市，2018（3）：154-155.

[3]魏辰，徐阳. BIM技术在装配式建筑设计中的研究与实践[J]. 中国勘察设计，2016（11）：28-32.

Analysis of Application Value of BIM Technology in Prefabricated Buildings

Men Jinrui

Chongqing Telecommunication Polytechnic College, Chongqing 402260

With the development of the construction industry, the application of prefabricated buildings has changed the traditional way of construction. The biggest difference between prefabricated buildings and traditional buildings is construction automation, mechanization, and process. It can reflect the essence of building industrialization and greatly improve construction technology and construction progress. However, the prefabricated components of the prefabricated building are numerous and difficult to manage. To effectively improve the construction quality of the prefabricated building project, it is necessary to apply BIM technology to manage the whole process. In view of this, the application value and application points of BIM technology in prefabricated buildings have been studied.

BIM technology; fabricated building; application value

TU17

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