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摘要：随着社会的发展，我国的科学技术不断进步，促进了各个行业的发展，尤其是在建筑行业中的应用，极大的促进了建筑行业的发展。如今预制装配式建筑无论在建设数量方面，或是在施工工艺方面均有所提升，其整体建筑质量如何更是备受关注，将BIM技术应用其中可以很好的改善传统施工中存在的弊端。本文对BIM技术及预制装配式建筑的相关概念进行分析，并结合实例分析BIM技术的实际使用方法，可为类似工程提供借鉴。
关键词：BIM技术；预制装备式建筑；建筑施工
引言
BIM技术是一种构建和应用建筑信息模型的数字信息技术，在不断的发展中此方面实现了技术优化，也使得应用领域得到了拓展，尤其在建筑行业的应用效果尤为显著。该技术的应用使得建筑信息处理工作得到了解决，也可以通过仿真模拟功能来对施工方案、工艺进行优选与优化，协调性、优化性、可视性是其最为基本的特点。近年来为了能够提升预制装配式建筑整体质量，很多施工单位均将BIM技术应用其中，且收到了良好的效果，但即使如此也不可否认的是在实际应用中依然会暴露出些许问题。
1 BIM技术与预制装配式建筑
1.1BIM技术
BIM技术是依据工程相关参数建立模型，实现了工程信息的整合分析，可依据具体要求进行数据计算与分析，最终建立建筑立体模型。BIM作为一种仿真模拟建筑物模型，将建筑结构、施工等全生命周期的信息作为参考依据，实现建筑主体的仿真模拟。
1.2预制装配式建筑
预制装配式建筑属于新型建筑，近年来其在行业内的发展情况十分可观，很多城市建筑中均会优先考虑此项目，且其秉承的是可持续发展理念，重视绿色材料的应用，十分符合我国可持续发展理念、节能减排理念。如今城市土地可用面积越来越少，建筑项目的开展也显得较为困难，而该建筑的实施可以很好的解决这一问题，甚至能够实现建筑空间的灵活分隔，这是以往建筑中从未具备的优势。在正式施工前，施工单位会根据工程要求事先做好建筑构件，施工时将其逐渐运到现场，再进行安装、施工以及管理。值得注意的是构件需要拥有良好弹性工作状态，尤其是构件连接部位，切勿存在裂缝、损伤等问题。
2 BIM技术在预制装配式建筑施工中的应用
2.1工程概况
某拆迁安置房的占地面积共有24501m2，为6层建筑，并配有1个停车场和服务用房。该建筑工程±0.00以上为装配式外墙PC（预制混凝土）板体系。该工程高层外墙选用的是预制保温叠合外挂墙板+180mm厚钢筋混凝土墙体，预制保温叠合外挂墙板是由55mm厚钢筋混凝土、40mm厚发泡水泥板以及250mm厚保温板共同组成。墙体内部使用的是200mm厚封底双排孔混凝土空心砌块或100mm厚实心混凝土砌块墙。
2.2场布管理
预制装配建筑工程施工过程中需要注重材料的管控，设置合理的堆放空间，并且对构件运输线路进行合理规划，有效保护设备与材料。同时，因建筑工程各施工环节是紧密相关的，所以需严格各施工环节，保证施工作业的连续性。由于施工现场有限，因此需严格控制现场材料的堆放量，为构件安装提供充足的空间。一般情况下，PC构件的堆放量需保持在1~1.5层左右。为此，在构件入场前需对现场材料的存放情况进行调查，控制现场材料数量，可采用BIM技术建立现场模型，对编制的施工计划和现场施工信息等进行深入分析。例如，若挂车的长度大于13m，则需要对运输现场进行合理规划，当构件到达现场后需要对吊装设置的运作进行优化配置，保证作业的如期完成。该工程施工选用的是ST60/15塔吊，其回转半径为40~55m，为此需在模型中对施工信息进行整合，实现对施工资源的优化配置，对堆放功能区域分化、设置以及材料堆放进行合理布设，从而满足工程材料的使用需求。
2.3优化整体设计
任何工程在施工前均需要进行施工设计，预制装配式建筑更是如此，且其对前期设计的要求更高，不难发现，以往的建筑设计中往往会存在一定的问题，但并不会对整体建设效果有太大的影响，然而该建筑却需要整个设计呈现出完善性、合理性以及科学性，误差必须被控制在标准范围内。BIM的模拟功能、可视化功能可以帮助设计人员更清晰的看到设计中存在的问题，也可以通过与其他技术的结合应用来进行设计优化工作。如建模后，其可以实现各个预制构件之间的模拟安装，此时即使是再微小的漏洞都可以被发现，并根据实际情况来调整板与板之间的连接方式。
2.4材料管理
2.4.1事前计划
在预制构件进入施工现场前，可以采用BIM技术对施工场地以及现有施工状况进行合理分析，制定构件采购量的上限值。因该工程施工场地有限，且工期较短，为此需要依据施工现场的实际情况对不同阶段预制构件的使用量进行合理推算，并且做好前期的材料准备工作，避免现场构件数量过多对施工造成不利影响，且反复运输，造成材料损坏。
2.4.2事中控制
施工过程中若发生变更需对施工进度计划进行调整，则必须明确每个施工区域内材料的使用量，并且严格控制。
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2.4.3事后分析
依据施工计划节点或时间段，对预制构件以及建材进行清点，明确材料实际用量和计划用量的差异。这样可为后期材料采购提供直接依据，并且也可及时发现材料使用中存在的问题，完善管理措施。
2.5 BIM施工阶段的应用
2.5.1改善预制构件库存和现场管理
装配式建筑预制构件生产过程中，对预制构件进行分类生产、储存需要投入大量的人力和物力，并且容易出现差错。利用BIM技术结合RFID技术，通过在预制构件生产的过程中嵌入含有安装部位及用途信息等构件信息的RFID芯片，存储验收人员及物流配送人员可以直接读取预制构件的相关信息，实现电子信息的自动对照，减少在传统的人工验收和物流模式下出现的验收数量偏差、构件堆放位置偏差、出库记录不准确等问题的发生，可以明显地节约时间和成本。在装配式建筑施工阶段，施工人员利用RFID技术直接调出预制构件的相关信息，对此预制构件的安装位置等必要项目进行检验，提高预制构件安装过程中的质量管理水平和安装效率。
2.5.2基于BIM的现场施工仿真筹划
采用BIM模型进行4D仿真模拟，且BIM可以与其他技术或软件协同使用，在模型中导入施工进度技术，联合其他信息技术建立施工计划中各时空节点的施工内容和详细属性，这样使得施工的时序性更强。
2.5.3构件吊装动态仿真模拟技术
通过4D模拟技术建立建筑主体模型，并根据相关软件对项目进行动态施工方针模拟，在软件中可以对装配式建筑各构件的安装节点以及安装位置等进行明确，并且对施工现场的人力与设备资源进行优化配置，保证构件吊装工作的有序进行，为施工质量控制提供了技术支持。在BIM模型中需要依据各构件的作用、尺寸、安装路径等进行可视化模拟，在BIM模型中，需保证构件信息的完整与准确，对不同构件的预制率以及吊装方案进行比较分析。施工前先了解工程现场情况，以便对施工方案以及构件的设计方案进行相应的调整。
2.5.4构件现场吊装管理及远程可视化监控
经过方案比选选出最佳施工方案后，需对施工方案的相关信息进行整合，并且将信息录入BIM模型中，建立与实际工程状况相符的建筑模型或计划网络实体等。对于吊装施工来说，BIM技术的应用主要表现在建立吊装施工模型，模拟现场吊装施工方案实施效果，并且依据工程施工选用的构件，对构件安装位置、安装顺序予以明确，便于施工指导和调度。需注意的是，在构件入场前需进行质量与性能检查，对生产厂家提供的说明材料以及质量合格证书等进行核查，检查通过后方可入场投入使用。同时，指挥调度管理人员均可通过现场的手持机进行工作，施工吊装模型直接显现在在手持机上，现场人员可使用手持机对构件进行扫描，对扫描得出的构件机构及相关信息进行分析，与施工设计方案进行比对，对产生差异的原因进行深入研究，完善现场施工作业，保证构件安装质量。另外，通过BIM技术可绘制施工进度网络表，实现了各时间节点的作业进度校核。
2.6 BIM技术在预制装配式建筑运维阶段的应用价值
2.6.1提高运维阶段的设备维护管理水平
借助BIM和RFID技术搭建的信息管理平台可以建立装配式建筑预制构件及设备的运营维护系统。以BIM技术的资料管理与应急管理功能为例，在发生突发性火灾时，消防人员利用BIM信息管理系统中的建筑和设备信息可以直接对火灾发生位置进行准确定位，并掌握火灾发生部位所使用的材料，有针对性地实施灭火工作。此外，运维管理人员在进行装配式建筑和附属设备的维修时，可以直接从BIM模型中调取预制构件、附属设备的型号、参数和生产厂家等信息，提高维修工作效率。
2.6.2加强运维阶段的质量和能耗管理
BIM技术可实现装配式建筑的全寿命信息化，运维管理人员利用预制构件中的RFID芯片，获取保存在芯片中预制构件生产厂商、安装人员、运输人员等的重要信息。一旦发生后期的质量问题，可以将问题从运维阶段追溯至生产阶段，明确责任的归属。BIM技术还可以实现预制装配式建筑的绿色运维管理，借助预埋在预制构件中的RFID芯片，BIM软件可以对建筑物使用过程中的能耗进行监测和分析，运维管理人员可以根据BIM软件的处理数据在BIM模型中准确定位高耗能所在的位置并设法解决。此外，预制建筑在拆除时可以利用BIM模型筛选出可回收利用的资源进行二次开发回收利用，节约资源，避免浪费。
结语
综上所述，研究关于BIM技术在预制装配式建筑施工中的运用方面的内容具有十分重要的意义，其不仅关系到施工质量方面，也与成本控制、资源节约方面息息相关。如今建筑行业的发展迎来了更大的空间，且在建筑类型方面也实现了创新，预制装配式建筑即为其中之一，因其独特的施工理念使得其在当代社会受到了更多关注。然而很多传统施工技术却难以在此方面发挥作用，直到BIM技术的应用，才使得此方面问题得以缓解。
参考文献
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论文作者:刘郴
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第25期
论文发表时间:2018/1/24
标签：建筑论文; 构件论文; 预制构件论文; 技术论文; 模型论文; 现场论文; 材料论文; 《建筑学研究前沿》2017年第25期论文;