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摘要：装配式建筑的推行不但能解决墙体裂缝、渗漏等质量问题，而且能提高建筑物的整体性、安全性、防火性和耐久性。预制构件通过工厂化生产和现场装配式施工，有助于缩短工期和节约成本，装配式建筑与BIM技术的整合能实现优势叠加的效果，本文就BIM技术在装配式建筑全生命周期中的技术应用作了初步的研究，为今后BIM技术在装配式建筑的推广应用提供基础性的研究建议。
关键词：BIM技术；装配式建筑；全寿命周期；应用研究
1前言
随着计算机技术的进步，BIM软件对建筑信息数据是通过环境分析、可视化模拟、数据统计及计算、各专业间模型的碰撞检测等手段，将概念设计、施工图设计、施工、装修、运维等全生命周期的信息协同管理，实现全过程、全方位的信息化集成。信息化会推动工业化发展，装配式建筑作为一种采用工业化生产方式的住宅产业化建筑模式，是一个新兴的、并被国家大力推广的课题，被广为应用的建筑行业的建设过程中。由于装配式建筑的标准化设计与生产有了统一制式，促进了BIM技术在其生产过程中的全生命周期应用，更好地实现了提升住宅建筑的生产手段，提高住宅建筑的品质，节能环保的目标。
2 BIM技术在装配式建筑中的应用
装配式建筑与现浇式建筑相比，多一个预制构件生产阶段，BIM技术在装配式建筑中的应用框架见图1。
图1 BIM技术在装配式建筑的应用框架
2.1 BIM技术在建筑设计阶段的应用
（1）BIM模型建立及图纸绘制
BIM技术建模以3D为基础，以参数化的设计方式建立构件的信息资料库，呈现的方式是数据库、三维模型。BIM模型建立主要分三大阶段：标准制定、模型建立、模型应用。BIM模型中任一个图形单元都涵盖了构件的类型、尺寸、材质等参数。因所有构件模型都是由参数控制，这就实现了BIM模型的关联性，若构件模型中某一参数发生改变，与之相关的所有构件都会随之更新，解决了图纸之间的错、漏错误、遗漏且导致的信息不一致问题。BIM模型建成后，可根据需要导出二维CAD图纸、各构件数量表等，方便快捷。设计单位可利用BIM的可视化特征，与建设方、施工方、构件厂商等进行交流沟通，及时对设计方案进行修订完善，为后续各阶段的协同合作打下良好基础。
（2）协同工作及碰撞检查
BIM技术最大价值在于信息化和协同管理，为参与各方提供了一个三维设计信息交互的平台，将不同专业的设计模型在同一平台上交互合并，使各专业、各参与方协同工作成为可能。碰撞检查是针对整个建筑设计周期中的多专业协同设计，各专业将建好的BIM模型导入BIM碰撞软件，对施工流程进行模拟，开展施工碰撞检查，然后对碰撞点认真分析、排除、讨论，解决因信息不互通造成的各专业设计冲突，优化工程设计，在项目施工前预先解决问题，减少不必要的设计变更与返工。
（3）工程量统计与造价管理
在传统图纸时代，造价人员需花费大量的时间、精力统计工程量，且造价精确度不是很高。而在BIM中，因BIM是一个含有大量建筑信息的数据库，工程量可以由计算机快速地根据模型中的数据进行统计与计算，避免了人工操作，减少计算误差。
2.2 BIM技术在生产制造阶段的应用
（1）构件生产制作
装配式建筑建造中特有且非常重要的一个环节是预制构件生产，此环节是连接建筑设计与施工吊装的桥梁与纽带。预制构件生产商可直接从BIM信息平台调取预制构件的尺寸、材质等，制定构件生产计划，开展有计划地生产。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时将生产信息反馈至BIM信息平台，及时让施工方了解构件生产情况，以便施工方做好施工准备及计划，有助于在整个预制装配过程实现零库存、零缺陷的精益建造目标。
为保证预制构件的质量，且便于对构件在生产、存储、运输、施工、运维全过程管理。在构件生产制作阶段，将BIM与物联网RFID技术相结合，根据用户需求，借鉴工程合同清单编码规则，对构件进行编码，编码具有唯一性、扩展性，从而确保构件信息的准确性。然后制作人员将含有构件类型、尺寸、材质、安装位置等信息的RFID芯片植入构件中，供各阶段工作人员读取、查阅并使用相关信息。根据实际施工情况，及时将构件质量、进度等信息反馈至BIM信息共享平台，以便生产方及时调整生产计划，减少待工、待料，通过BIM平台实现双方协同互通。
（2）构件运输管理
在运输预制构件时，通常可采用在运输车辆上植入RFID芯片的方法，这样可准确地跟踪并收集到运输车辆的信息数据。在构件运输规划中，要根据构件大小合理选择运输工具(特别是特大构件)，依据构件存储位置合理布置运输路线，依照施工顺序安排构件运输顺序，寻求路程及时间最短的运输线路，降低运输费用，加快工程进度。
2.3 BIM技术在建造施工阶段的应用
（1）预制构件现场管理
装配式建筑因预制构件种类繁多，经常会出现构件丢失、错用、误用等情况，所以对预制构件现场管理务必要严格。在现场管理中，主要将RFID技术与BIM技术结合，对构件进行实时追踪控制。构件入场时，在门禁系统中设置RFID阅读器，当运输车辆的入场信息被接收后，应马上组织人员进入现场检验，确认合格且信息准确无误后，按此前规划的线路引导到指定地点，并按构件存放要求放置，同时在RFID芯片中输入构配件到场的相关信息。在构件吊装阶段，工作人员手持阅读器和显示器，按照显示器上的信息依次进行吊运和装配，做到规范且一步到位，提升工作效率。
（2）施工模拟仿真
装配式建筑施工机械化程度高，施工工艺复杂，安全防护要求也高，需要各方协调配合，为此在施工前，施工方可利用BIM技术进行装配吊装的施工模拟和仿真，进一步优化施工流程及施工方案，确保构件准确定位，从而实现高质量的安装。利用BIM技术优化施工场地布置，包括垂直机械、临时设施、构配件等位置合理布置，优化临时道路、车辆运输路线，尽可能降低二次搬运的浪费，降低施工成本，提升施工机械吊装效率，加快装配进度。在各工序施工前，利用BIM技术实现可视化技术交底，通过三维展示，使交底更直观各部门沟通更高效。另外，施工方也可通过BIM技术模拟安全突发事件，完善应急预案，减少安全事故发生概率。
（3）施工质量进度成本控制
在装配式建筑施工过程中，利用BIM技术将施工对象与施工进度数据连接，将“3D-BIM”模型转换成“4D-BIM”可视化模型，实施工进度的实时跟踪与监控。在此基础上再引入资源维度，形成“5D-BIM”模型，施工方可通过此模型模拟装配施工过程及资源投入情况，建立装配式建筑“动态施工规划”，对质量、进度、成本实现动态管理。
2.4 BIM技术在运营维护阶段的应用
在装配式建筑的运营维护阶段，BIM技术的主要作用就是提供建筑物的使用情况，各构件运行情况以及财务等方面的数据和信息。第一，在物业管理方面BIM技术发挥了很大的作用，通过和相关设备进行连接，BIM软件可以提供建筑物的各项参数来判断其运行情况，这样物业管理人员可以及时做出科学的管理决策。
3结语
BIM与装配式建筑的结合可以在工程项目的全生命周期中发挥巨大的作用，有利于现场的精细化管理，有利于缩短工期、节约成本、保证质量，提高项目管理水平。BIM与装配式建筑的结合必将为我国的建筑行业带来新的发展。
参考文献：
[1]陈建飞.基于BIM的装配式建筑全生命周期管理问题研究.管理.2016（3）.156-157
论文作者:李亭
论文发表刊物:《防护工程》2017年第28期
论文发表时间:2018/2/1
标签：构件论文; 建筑论文; 技术论文; 模型论文; 预制构件论文; 信息论文; 施工方论文; 《防护工程》2017年第28期论文;