摘要：BIM技术与装配式建筑均为建筑行业的领先技术，二者的有效融合，可提高建筑建设效率与质量。基于此，本文从装配式建筑的特点入手，结合工程案例，分析BIM技术在其预制构件设计、生产与施工运维管理中的应用，为相关单位提供理论与实践参考。
关键词：BIM技术；装配式建筑；预制构件
前言
BIM技术具有可视化、协调性与模拟性等特征，将其引入装配式建筑工程中，可提高工程质量，优化装配式建筑构件的设计与生产，提高施工运维管理水平，推动装配式建筑的可持续发展。可见，对BIM技术在装配式建筑中的应用分析具有现实意义。
1.装配式建筑分析
装配式建筑是指将建筑结构划分为不同构件，在工厂生产预制构件，再运输到施工现场进行拼装的建筑。和传统建筑相比，装配式建筑的效益更高，施工单位可在工程完成建筑墙板、楼板、阳台与楼梯等构件的制作，减少施工现场的现浇作业，降低施工能耗，提高施工质量，符合绿色建筑的要求。同时，在装配式建筑施工模式下，施工单位可引入BIM技术，进行信息化建筑设计与施工，保障装配式建筑的施工质量，提高施工效率、降低成本，落实绿色建筑的建设要求，推动建筑行业的可持续发展[1]。
2.BIM技术在装配式建筑预制构件及施工运维管理的应用
本文将武汉石榴居为例，分析BIM技术在装配式建筑预制构件及施工运维管理中的应用，该建筑是我国预制化水平顶尖的胶合竹建筑，总面积为一百平方米，是新型建筑结构的实验品，其使用年限可达五十年，延长了装配式建筑的使用寿命，拓展其应用范围，不再局限于保障性住宅或灾后应急建筑。
2.1装配式建筑预制构件设计中BIM技术的应用
BIM技术在装配式建筑预制构件设计中的应用包括两方面，分别是基础设计与深化设计，基础设计为施工图纸设计；深化设计包括碰撞检查与工程量统计两方面。
在施工图纸设计中，设计人员将石榴居的平面设计为“凹”字形，应用CAD软件绘制二维图纸后，利用BIM技术构建三维模型，找出结构设计中的不足，优化基础设计。例如，在石榴居的预制构件拆分设计中，共需40种规格的构件，设计人员在BIM软件中输入不同规格构件的信息，选择相应规格的螺栓连接构件，细化设计图纸，并将拆分后的构件以二维dwg的文件格式导出，为设计人员进行深化设计（碰撞检查）、施工人员进行施工模拟提供帮助。
在碰撞检查中，由于石榴居的构件均为预制化构件，为避免不同工程项目出现冲突，设计人员需在施工前进行碰撞检查，优化各分项工程的设计图纸，保障施工有序进行。设计人员按照数据准备→建模→设定冲突检测标准→开展碰撞检查→出具碰撞报告的流程，开展碰撞检查。报告内容包括碰撞点的位置、碰撞图像与土层等信息，为设计人员优化设计方案提供便利。
在工程量统计中，设计单位利用BIM技术计算预制构件的数量与类型，明确预制构件生产所需的材料，出具工程量清单，为采购工作提供参考。在BIM技术应用中，设计人员在软件中创建族，并导入构件的参数、材质与材料等信息，可明确预制构件生产所需的材料数量，并自动生产下料单等生产表单，提高采购的效率与准确性，节约成本、提高生产效率。
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2.2装配式建筑预制构件制作中BIM技术的应用
在预制构件设计完成后，施工单位需安排预制构件的生产工作，开展建筑工程施工。建设单位需组织设计人员与工厂沟通，了解预制构件的设计要求，保障生产质量。基于BIM技术，设计人员可为工厂提供预制构件的各项三维模型与二维图纸，帮助生产人员了解工程设计与施工意图，优化预制构件生产工艺。同时，工厂可将BIM模型导入生产控制系统，与预制构件生产设备衔接，掌握构件的生产需求，完成设备的参数自动设计，合理预留预制构件的螺栓孔。
在预制构件生产完成后，施工单位将工厂和施工现场的地图输入BIM软件内，利用BIM技术的可视化功能，规划预制构件的最优运输路径，并根据施工模拟结果，将施工进度规划导入到ERP系统内，制定预制构件的运输计划，合理规划预制构件的运输时间，保障预制构件的供给与施工进度保持一致，确保施工现场不会堆积过多预制构件，实现安全文明施工，突出装配式建筑的绿色优势。
2.3装配式建筑施工运维管理中BIM技术的应用
在装配式建筑施工运维管理中，BIM技术可整合全面建筑信息，为施工单位开展施工与管理工作提供参考。
在装配式建筑施工中，施工单位利用BIM技术的可视化功能，进行施工过程的模拟，合理配置施工人员，明确预制构件的安装顺序，避免预制构件安装出现碰撞，引发安全与质量问题。同时，施工单位将模拟施工流程编辑为视频，以二维码的形式公布于施工现场，开展技术交底工作，施工人员可扫描施工现场的二维码，了解石榴居预制构件的安装流程，规范施工人员的施工操作，保障施工质量。在石榴居施工模拟中，施工单位发现施工材料的强度远高于设计时预估的数值，将原本的46颗螺栓缩减到16颗，保障装配式建筑强度的同时，节约施工工序。可见，施工模拟可优化施工工序，提升施工质量。
在施工管理中，施工单位共开展进度管理与任务管理两项工作。（1）进度管理，在施工前制定项目进度计划，利用BIM软件提供的施工模拟结果，明确施工控制节点，规划每个工序完成的时间与需呈现的成果。同时，细化每个分项工程的施工要求，参照任务分配表，明确每个施工人员的进度要求，完成进度计划的制定。在施工中，将施工人员的实际进度与施工进度计划对比，确保装配式建筑可按期完工。（2）任务管理，施工单位将每个施工环节的任务落实到具体施工人员，并根据工程量清单，制定工作单，分项工程的管理者根据工作单审查建筑施工效果，可实时掌握施工进度与质量，为施工人员考核提供便利。
在运维管理中，建设单位整合BIM技术与RFID技术，构建信息化运营维护系统，实时监测装配式建筑的预制构件。假设装配式建筑突然出现火灾，运营维护系统可准确定位火灾发生的初始地点，为消防人员扑灭火灾提供帮助。基于BIM技术整合的全面建筑信息，消防人员可了解建筑的构造与材质，制定最优灭火方案，保障建筑运行安全。同时，建设单位在装配式建筑的预制构件内部安装RFID芯片，芯片内承载预制构件的基本信息，包括生产厂家、参数、型号等，为预制构件的运维提供资料，且芯片可实时监测装配式建筑的能耗，优化装配式建筑的运行，实现绿色建筑的建设目标。可见，BIM技术在装配式建筑中的应用，可推动其健康可持续发展，需推广普及[2]。
结论
综上所述，BIM技术在装配式建筑中的应用，可推动建筑行业的工业化与现代化发展。借鉴武汉石榴居的成功经验，建设单位需将BIM技术渗透于装配式建筑构件设计、生产与施工运维管理的全过程，合理利用碰撞检查、施工模拟等功能，提升装配式建筑质量。
参考文献
[1]张浩.BIM技术在装配式建筑全寿命周期中的应用[J].建材与装饰, 2019(29):33-34.
[2]李文龙,罗莎,苏世凯等.基于BIM技术的装配式建筑应用研究[J].江苏建材,2019(S2):86-88.
论文作者:陈志杰,唐虹琼
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/12
标签：预制构件论文; 建筑论文; 技术论文; 构件论文; 施工单位论文; 设计人员论文; 石榴论文; 《基层建设》2019年第25期论文;