BIM技术在装配式建筑中的应用价值分析

田田

安徽省建筑设计研究总院股份有限公司 安徽 合肥 230000

引言

装配式建筑结构在施工形式上与传统建筑有所不同，改变了原有在施工现场配比混凝土并浇筑的形式，转变为预先将混凝土建筑构件生产完成后再送至施工现场直接装配。包含施工中涉及阳台、立柱、隔板、梁等构件，直接在施工现场拼装即可。在安装方面只需通过构件预留的孔洞和钢筋匹配后再灌浆浇筑即可完成。装配施工形式工期短、工艺简单、环境影响小、施工成本低，因此具有较广泛发展空间。BIM技术是建立在3D基础上的数字模型，通过将建设项目信息加以改进实现技术支撑，属于建筑信息模型技术，可极大提升工作效率，并让内部工作结构得以优化，提升施工的安全保障。本文以装配式建筑结构施工和BIM技术为主线展开相关讨论。

1 装配式建筑工程

1.1 装配式建筑工程的概述

装配式建筑在设计建筑阶段已经对建筑的结构构件进行选择预制，并且规定了结构构件的装配工艺，最终在个体建筑施工阶段进行构件的组装来进行装配施工。通过装配式的施工方式，提高了整体建筑的施工效率。实现装配式施工，最主要的是需要在建筑工程施工开始之前就对需要装配的构件设计完毕，这就要求设计者能够把握整体的建筑设计，避免在后期组装装配时产生不匹配不适用的情况。构件由工厂进行生产，其成本远低于传统的整体结构的生产，降低了工程施工的成本，提高了资源的合理利用。除了成本的减少之外，运输和施工难度也有所降低。建筑施工所需配件都较庞大，且不方便运输，但是运输结构构件显然要比传统的配件更容易操作。而且通常运至建筑施工场所后再开始进行组装，减少了工人的工作量，降低了实际操作的复杂性。可以说装配式建筑工程满足了当今任何行业都在要求的高效性与可持续发展，成为推动建筑行业持续快速发展的一个重要力量[1]。

1.2 技术特点

所谓的BIM技术其实被称为建筑信息模型。该项目的各个信息都是以建筑的模型作为基础的，并且通过对相关的软件进行一定程度上的使用后对建筑进行建立，使得模型得以成型，从而指导建筑的施工。在设计以及施工的过程当中、施工的后期所出现的运营阶段，以及管理阶段等进行一定程度上的宏观调控。我们可以使得在建筑的操作过程当中，变得可视化并且更加的立体和宏观。我们能够清晰的监控项目，这样就可以对设计的整个环节以及对于项目的整个施工过程进行一定程度上的宏观把控。这就使得项目在进行设计、施工以及最后的运营和收尾工作变得更加的清晰、具体以及富有直观性；BIM技术可以使得项目更加具有协调性。BIM技术是可以对施工现场环境进行相对全面的还原和模拟的，也就使得我们对于项目可以进行一定程度上的预测，进而也就能够对于项目在实际施工中可能会出现的问题进行全面的协调与调整。而且可以在一定程度上，在项目施工过程当中可能出现的问题进行有效的规避。

2 BIM应用价值要点分析

2.1 落实提升资源利用率

BIM技术在装配式建筑中的应用价值和优势主要体现在显著提升资源的利用率，装配式建筑的方案策划环节以及设计环节是整个项目的准备阶段，方案策划以及设计环节是否科学合理将直接决定着工程的经济性、适用性以及整体质量。所以在装配式建筑规划设计中，应当注重控制成本，提升各种资源的利用率，而BIM技术则将会促进工程成本控制工作的有序开展。对于传统的常规设计手段来说，虽然也会涉及装配技术以及造价控制等关键内容。但是不可否认，由于依然存在技术和成本控制不专业、不合理的现象，导致装配式建筑规划设计工作未能达到理想效果。但是在采用BIM技术后会落实优化完善传统装配式建筑设计中存在的薄弱环节，显著提升装配式建筑工程的经济性以及可行性，还会模拟设计方案，再进一步把市场材料价格、工作人员费用等输入在BIM系统当中，通过这种手段来达到专业的工程造价控制，在本质上降低整体成本，这对显著提升工程的成本管理效率以及整体项目的经济效益有着深远影响[2]。

2.2 优化完善装配式建筑

设计环节会直接决定装配式建筑是否顺利开展，对工程造价以及工程的整体质量产生深远影响。对于传统的装配式建筑来说，其主要是在CAD软件中落实完成的，以至于在这一工作背景下，部分工作人员很难全面细致的对设计图纸全面掌握，以至于技术交底存在的限制因素，而在采用BIM技术时，会在第一时间掌握设计环节中所存在的薄弱环节，及时指出以及调整。BIM技术的采用会落实建筑模型可视化，让工作人员更加准确地理解所设计的关键内容，采用建筑模型的可视化来全面掌握工程的个性化需求，在开展必要的设计审核来进一步明确设计意图。需要注意的是，在实际的实践中如果发现存在不合理以及不专业的问题，应采取有效手段落实改正来显著提升设计方案的整体效果。

3 BIM技术在装配式建筑中的应用措施

3.1 设计阶段

在BIM建模软件平台的帮助下，BIM技术可实现装配工程设计。由设计人员操作完成信息建模，将实际建筑施工提交的各项参数与建模软件的相应数据展开比较。查看实际装配环节是否存在问题，保障建设项目高效顺利进展。在传统建筑中依据图纸展开平面设计属于常态，之后再根据设计图实施立体模型搭建，最后再根据施工现场实际勘探施工结果对设计图纸加以修改。这种工作方式难免存在技术误差，且极大影响了设计环节工作效率。在BIM技术下，设计图纸所涉及的参数信息可被更直观地加以模拟，无须反复修改和比较图纸，工作效率极大提升。对于建筑设计人员而言，构建建筑模型能够为后续工作起到重要辅助。不仅满足实际工作需求，还可保障模型各项数据符合实际施工数据，让工程技术精度得以提升。可利用BIM技术的虚拟性实施仿真操作，在设计阶段通过模拟应急情况、模拟节能特性、模拟紧急疏散、模拟热传导等实验提升设计完善性

3.2 构件设计制造

在装配式建筑设计中，预制构件的规格对于整体工程来说非常重要。因此，在生产预制构件时，生产厂商需要与施工队进行细致的商讨，以确保生产出的预制构件能够正常使用。使用BIM技术可以将构件的尺寸、材质、数量等要求进行明确的规定，将数据直接报给生产厂家，厂家根据详细数据生产出完全符合要求的构件，极大地提高构件的利用率，减少误差损失。在预制构件使用时，若出现问题可以及时与项目管理者联系修改，使构件完全符合建筑需要，使资源配置达到最优[3]。

3.3 施工阶段

施工现场管理长期以来是施工管理的重要组成部分。装配式建筑施工单位必须对施工现场环境实施统筹化全方位管理，增强管理严格性与预见性，确保预制构建能够合理摆放于施工现场，降低现场杂乱度，提升现场构件储存安全性。在传统建筑施工过程中，由于预制件在类型、材质等方面存在差异且需求数量较多，常由于编制和摆放的不规范性影响到构件使用质量，甚至影响施工项目进度与质量。而在BIM技术帮助下，施工现场管理可实现更精确化的安排。通过模拟管理让各项细节真实有效。施工现场管理计划和场地部署可在协调下统一完成，减少二次处理，避免出现操作不规范相应问题，控制人力成本并提升工作效率。在RFID技术和BIM技术共同使用下，装配结构管理模式可被不断优化，使之更符合施工现场调度需求。施工各阶段的实际信息可被及时了解并作出相应控制与调整，保障装配式建筑项目顺利进展。

3.4 预制构件现场安装

构件完成生产之后，就会形成编码，通过利用BIM平台可以追踪构件安装情况。BIM平台，可以实现构件的数量和种类统计，可以按照清单内容进行精确地清点，然后施工人员可以按照不同数量和类型直接运输到施工现场。通过信息控制系统，可以让信息实现共享，便于不同的部门沟通和交流。施工现场中，施工人员就能利用BIM平台，掌握所有的构件信息，在施工现场做好准备工作，将这些信息录入到系统内。生产的每一个构件都会形成编码，编码代表的构件类型，作为施工人员通过编码就能完成安装，然后利用手持终端仪器可以检查具体安装情况以及施工进度。另外，在施工现场利用BIM技术，要利用信息化管理施工人员，合理地配置好所有施工人员，确保施工现场的有序开展。

3.5 碰撞检测与钢量设计

装配式建筑难以避免的是各个部分管线与建筑部位所产生的碰撞情况，传统的建筑设计方案难以有效解决这一矛盾，不同部位的管线交接处存在重叠，以及管线交接处于建筑部位之间的距离过大都会对装配式建筑带来安全隐患。运用BIM技术，可以对管线与建筑部位之间的碰撞进行碰撞检测并生成检测报告，设计人员可以通过检测报告对不同的碰撞点进行标记分析，改善其中存在的不足，确保装配式建筑设计方案的可行性。另外，在装配式建筑中，钢材的使用与分布是建筑质量的保障，因此在装配式建筑中需要明确钢材的用量以及分布位置，保障建筑的稳定性。

4 BIM技术在装配式建筑设计中的应用展望

人为的创造力对装配式建筑的设计具有积极的影响，将BIM技术融入装配式建筑形式中，不仅可以帮助设计师减轻工作压力，缩短工时，还可以促进美术教育的发展。借助BIM技术，可以帮助学生学习装配式建筑和设计知识。装配式建筑表现形式多种多样，它们会随着时间而改变，但是装配式建筑的本质不会改变。装配式建筑的发展对建筑设计质量整体提高有着至关重要的作用。从BIM技术在装配式建筑应用过程中，我们可以看到，BIM技术无法完全获得高级类别的智能化和情感智能，这导致了装配式建筑设计中的BIM技术无法完全代表人脑。

5 结束语

综上所述，将BIM技术应用到装配式建筑工程中是现代社会发展的必然趋势，在实际的工作中应该充分发挥BIM技术的重要效用，强化装配式建筑设计BIM技术的应用，还需要结合实际需求，制定出有效的应用方案，从而不断优化装配式建筑设计，提高设计效果，使得设计与建筑质量得以保证，促进我国装配式建筑设计朝着现代化与智能化方向持续发展。