广东南方职业学院
摘要：长久以来，建筑业延续着低效、高污染的建造模式，为此国家大力推动可标准化、大批量、机械化建造的装配式建筑。但这种建造模式对信息协同、共享提出了更高要求，BIM技术正可以发挥信息集成的优势，因此本文对BIM技术在装配式建筑中的应用进行了研究。
关键词：BIM；装配式建筑；应用
几十年来，我国经济发展成就举世瞩目。建筑业在助推经济快速发展和城镇化建设方面发挥了巨大作用，然而相对于其他行业技术应用的显著变化，建筑业的生产制造仍固守传统的作业模式，施工现场充斥着大量农民工的高强度劳动，不仅生产效率低下，环境状况也非常糟糕，这种生产方式已与当今世界节能减排、生态环保的发展理念背道而驰。采用工业化生产，引入信息化技术，是让建筑行业“改天换地”，从“粗放型”跨入“精细型”和“节约型”的必由之路[1]。BIM技术与装配式建筑的结合就是“治疗”该痼疾的“良方”。因此，本文对BIM技术在装配式建筑中的应用进行了研究。
1 装配式建筑与BIM技术概况
1.1 装配式建筑
装配式建筑是指采用标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修方式的建筑物[2]，或更直白地讲就是采用预制构件在施工现场装配的建筑[3]。装配式建筑是建筑工业化的结果，具有节能环保、缩短工期、降低人力成本和安全更有保障的特点。我国在20世纪50～60年代就曾进行过建筑工业化尝试，但当时的社会、经济、技术条件限制了这种生产方式的发展，改革开放以后大量廉价劳动力涌向城市，又使建筑企业采用先进生产方式的动力不足。随着劳动力成本的提高，以及国家对由“制造大国”向“制造强国”政策的推动，装配式建筑日益受到重视。中共中央、国务院发布的《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》（2016年2月6日）中提出了“力争用10年左右时间，使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%”的目标，国务院办公厅印发的《关于大力发展装配式建筑的指导意见》（国办发〔2016〕71号）给出了明确的推广思路、任务要求与保障措施，毫无疑问装配式建筑在我国的发展已势不可挡。
1.2 BIM技术
BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）是指利用数字化表达方式建立三维建筑模型，并用于工程设计、施工管理、成本核算等方面的方法或技术[4]。该技术在20世纪70～80年代由欧美国家提出、探索和发展起来，目前已大量用于建筑工程。装配式建筑对构件的精确性、计划性要求很高，否则很容易在施工过程中产生“错、漏、碰、缺”现象。如果频繁变更和返工，装配式建筑的效率、成本优势就无从体现了。BIM技术的可视化、协同性、模拟性、优化性正可以满足装配式建筑的需求，所以两者结合才是装配式建筑高效应用的出路。与我国建筑工程技术发展缓慢的步调一致，BIM在我国应用也相对迟缓，近几年来国家展现了对BIM技术的高度重视，相继制定了一系列标准和激励政策，然而大面积推广仍有待时日。影响BIM技术推广的一个障碍是BIM的核心软件均为国外所有，例如Revit、Bently Building、ArchiCAD、Digital Project等，而我国的PKPM、广联达、鲁班等软件主要用于结构设计与造价管理。国外软件价格昂贵，尤其是三维建模软件，这当然会影响中小型企业的应用。
2 BIM技术在装配式建筑中的应用
2.1 BIM技术的应用程序
BIM是一个基于全生命周期的技术，涵盖设计、构件生产、施工、运营管理的整个过程。
设计阶段的任务是在虚拟空间创建满足设计目标要求的3D模型，从方案设计、初步设计到施工图设计，BIM模型不断细化。方案设计的主要工作是进行空间规划和场地分析，为了真实反映实际场地，BIM应与城市地理信息系统（GIS）结合。初步设计需要对方案进行细化和优化，例如通过CFD模拟风环境，利用Ecotect进行日照和采光分析。施工图设计是最后的深化设计阶段，通过对构件进行拆分、创建构件库、深化与优化构件，完成出图工作。
有了上述基础，就可以利用BIM模型信息组织生产。为了充分利用信息化管理的优势，可以借助精益建造平台将RFID技术、物联网技术与BIM模型及构件管理整合在一起，实现构件生产、质检、入库、出库的全过程信息化管理和跟踪。当然，构件生产是从生产前的准备、生产到入库的完整阶段。BIM技术可以缩短准备时间，精确地制定生产计划。构件生产是构件信息转化为实体的过程，整个生产过程都应处于监控之下，RFID技术可以让实际构件与BIM模型一一对应，使后续施工有了明确的信息依据。
为了实现施工机械化和自动化，装配式施工对施工工艺和施工进度的要求非常严格。利用BIM技术确定施工场地布置，通过模拟施工过程合理安排施工方案，确定运输、吊装、灌浆的最优顺序。借助RFID技术、云端技术可以实现远程即时技术指导和监控，从而高效施工，并节约建造和管理成本。
施工中的信息整合到BIM模型中，这将大大方便运行维护工作。发生故障时，运维人员可以迅速定位故障位置，并确定维修方法，维护信息也将随时更新。
2.2 BIM技术在装配式施工中的应用
除了施工流程的模拟，施工进度也能模拟。先利用Project软件编制施工进度计划，再和BIM模型一起导入Navisworks软件中。利用“附着”选项使模型与进度联系起来，模型也由3D变成4D。通过设置任务类型，模型与施工进度一一对应起来。对于复杂模型，可将模型按不同专业进行分离，再导入Navisworks中，就不会有重叠看不清楚现象。在施工过程中，及时将实际施工进度信息上传至BIM模型中，并将计划进度与实际进度同步显示在模型中。发现偏差后，利用BIM技术对施工过程反复模拟，找出引起进度偏差的原因，例如人员数量不够、进场构件数量偏少等。找到原因后可及时采取补救措施。
如果把质量控制信息也导入BIM模型中，那么4D又会变成5D。例如采用广联达BIM 5D软件，现场管理人员通过智能手机客户端记录现场信息和质量数据，上传至BIM模型中，可以同步分析和处理质量问题。再加上RFID技术的应用，可以方便地进行质量控制。构件生产时就将信息录入到BIM模型中，安装过程中随时采集和更新信息，可以最大限度地保障质量控制的及时性和准确性。
3 结语
建筑业早已成为国民经济的支柱产业，今后仍需发挥支撑经济发展的作用，建筑业自身的创新进步愈发重要。无论是装配式建筑，还是BIM技术，对许多建筑企业都是新的发展机遇，因此建筑企业应抓住国家经济转型的契机，将这两项技术融会贯通，就必然能在激烈的市场竞争赢得主动和先机。
参考文献：
[1] 戴文莹. 基于BIM技术的装配式建筑研究——以“石榴居”为例[D]. 武汉：武汉大学，2017.
[2] 杜康. BIM技术在装配式建筑虚拟施工中的应用研究[D]. 聊城：聊城大学，2017.
[3] 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[J]. 沈阳建筑大学学报（社会科学版），2015,17(2)：170-174.
[4] 齐宝库，李长福. 基于BIM的装配式建筑全生命周期管理问题研究[J]. 施工技术，2014,43(15)：25-29.
论文作者:赵秀兰
论文发表刊物:《防护工程》2017年第28期
论文发表时间:2018/2/6
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