广州有道计算机科技有限公司 广东 广州 510000
摘要: 随着建筑产业化的发展，预制装配式建筑开始得到大量建设。而在该类建筑施工过程中，运用BIM技术则能使建筑施工效果（成本、质量、工期、节能、环保等）得到更好的体现。基于这种认识，本文将对BIM技术对预制装配式建筑的应用展开了分析，以期为关注这一话题的人们提供参考。
关键词：BIM技术；装配式建筑；施工；建筑项目全过程管理
BIM（building information model,中文是建筑信息模型）技术是以三维数字技术为基础，集成了建筑项目全生命周期从建筑设计到运营维护的各种相关信息的工程数据模型，实现不同阶段、不同部门的数据传递与共享，具有完备性、关联性、一致性的特点。由于BIM技术的不断完善和中国建筑业的蓬勃发展，BIM技术因应用于建筑工程领域的先进性、适用性和高效性而受到工程师、承包商和业主的广泛关注和高度认可。BIM技术为装配式建筑项目提供一个协调工作的平台，提高工作效率，减少设计错误，避免返工作业，降低工程成本，成为推动建筑工业化可持续发展的必然要求。
1基本概念
1.1 BIM技术
所谓的BIM技术，其实就是一种构建和应用建筑信息模型的数字信息技术。通过参数模型，BIM技术能够完成各种建筑工程数据信息的整合，并完成项目建设过程中涉及的各种数据的分析，从而完成数字信息化立体模型的构建。
1.2预制装配式建筑
预制装配式建筑是一种新型建筑，采取的是全新的装配式建筑技术和可持续技术，将采用新型绿色优质材料进行建筑构件生产和装配，不仅符合国家住宅产业化与节能减排要求，还能解决建筑空间无法灵活分割问题。
2.BIM 技术在建筑设计阶段的应用
2.1BIM 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。
2.2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。
2.3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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.BIM技术在生产制造阶段的应用
3.1构件生产制作
装配式建筑建造中特有而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，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。
3.2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。
4 .BIM技术在运营维护阶段的应用
随着物联网应用越来越广泛，装配式建筑运维阶段BIM技术的应用也迎来了新的机遇。在突发火灾等应急管理方面，通过BIM信息模型界面，可自动触发火警警报，准确定位火灾发生位置，为及时疏散人群和处理灾情提供重要信息。在装配式建筑及设备维护方面，运维管理人员可直接从BIM模型调取预制构件及设备的相关信息，提高维修的效率及水平。运维人员利用预制构件的RFID标签，获取保存其中的构件质量信息，也可取得生产工人、运输者、安装工人及施工人员等相关信息，实现装配式建筑质量可追溯，明确责任归属。利用预制构件中预埋的RFID标签，对装配式建筑的整个使用过程能耗进行有效的监控、检测并分析，从而在BIM模型中准确定位高能耗部位，并采取合适的办法进行处理，从而实现装配式建筑的绿色运维管理。
5.BIM技术在预制装配式建筑施工中的运用
5.1在施工模拟中的运用
在预制装配式建筑施工前，可运用BIM技术进行施工过程的模拟，以便及时发现建筑施工中可能存在的问题，从而制定有效的解决方案。为此，还要运用BIM技术进行BIM模型的构建，并对相关构件的具体参数进行技术处理，以便对现有工程施工过程进行合理模拟。比如，在预制装配式建筑构件吊装的过程中，可以结合吊装方案进行施工模拟。运用BIM技术，可利用准确、生动的施工模拟动画进行施工工艺流程的表达，并在模拟过程中发现问题和制定改进方案，从而为后续吊装施工提供指导。在这一过程中，涉及到塔吊旋转半径范围、运输路线规划等多种因素，需确保各因素能够与其他施工环节相互联系，以确保构件装配质量。而运用BIM技术进行场地模型的构建，并对施工计划与实际现场施工信息进行分析，则能完成吊装路线的合理规划，同时确认塔吊旋转半径范围，进而使施工质量得到保证。
5.2实际模拟
施工过程时，可以使用NAVISWORKS等软件，并结合建筑结构模型、场地模型和施工计划，得到具有时间属性的施工模拟动画，以确保施工人员能够对施工工序有更加直观的了解，并掌握各种施工细节。采取该种方法对标准层各预制构件和施工环节进行模拟，则能找到施工方案存在的缺陷，并对现有方案进行改进。
5.3在现场施工中的运用
在现场施工过程中，也可以运用BIM技术的可视化特点确保施工准确性。在预制装配结构施工过程中，有着较高的节点连接要求，构件容易因个别小位移的存在而出现无法定位施工的情况。运用BIM技术对施工节点进行放大展示，则能准确实现节点连接。在材料管理方面，也可以运用BIM技术实现科学管理。一方面，利用该技术完成施工现场场地分析，并制定事前计划，则能完成构件采购量上限的准确设定。而结合现场实际需求，则能完成不同施工阶段预制构件需求量的快速测算，并做好材料准备工作，以免出现材料二次搬运和构件进场过多等问题。另一方面，在施工过程中，如果需要修改施工进度，也可以运用BIM技术对现场施工情况进行察看，并对材料进场计划进行及时调整，以确保各区域构件需求量得到精确控制。事后，也可以运用BIM技术完成构件与建材等耗材的盘点，并对计划用量与实际用量的差异进行分析，以便在后续施工中采取管理措施进行材料浪费点的管控。
结束语
借助BIM技术，避免装配式建筑“错、漏、碰、缺”等施工问题，实现装配式建筑从设计到运维的一体化协同管理。BIM技术作为21世纪建筑业发展的重要变革，将有力推动装配式建筑发展，促进建筑业转型升级，实现建筑产业工业化、信息化。但在装配式建筑BIM技术应用过程中，还存在很多困难，如相关技术标准不完善、行业较低等，要达到BIM技术与装配式建筑完全无缝结合，还需在实践中进一步完善。
参考文献
[1]杨士珏，李金园，洪人杰.BIM技术在老年公寓预制装配式混凝土结构施工中的应用研究.2014.
[2]常春光，吴飞飞.基于BIM和RFID技术的装配式建筑施工过程管理.2006.
[3]白庶，张艳坤，韩凤.BIM技术在装配式建筑中的应用价值分析.2005.
[4]康顺年.关于预制装配式建筑施工技术的研究与应用分析.2011.
论文作者:王仕洲
论文发表刊物:《防护工程》2017年第11期
论文发表时间:2017/9/19
标签：构件论文; 技术论文; 建筑论文; 模型论文; 预制构件论文; 信息论文; 过程中论文; 《防护工程》2017年第11期论文;