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摘要：从建筑行业目前的发展状态看来，建筑工业化已经成为未来的发展趋势。在建筑工业化的进程中，我们可以充分利用BIM技术中的价值分析功能，将其与装配式建筑相结合，分析并总结BIM技术在装配式建筑中的应用，包括协同设计、预制加工、吊装模拟、进度管理以及安全管理等。本文将对基于BIM技术的装配式建筑工业化进程进行分析。
关键词：BIM技术；装配式建筑；建筑工业化
1引言
随着社会的发展，人们的生活理念也在不断进步，在建筑行业的发展过程中，人们提出了智慧建造的先进理念。在传统的建筑行业中，工程管理水平有限，建造效率较低，并且会对生态环境造成一定的影响，为了改善这种状态，提出了建筑工业化的发展方向。建筑工业化的实现能够利用现代化的制造、运输、安装以及管理方式代替以往建筑行业中效率较低的生产方式。而在装配式建筑的工业化进程中，需要实现设计的标准化，施工过程的机械化以及施工管理的科学化，在工程建设过程中应用BIM技术，能够与装配式建筑相结合，改变以往装配式建筑设计与施工中存在的各类问题，推动装配式建筑的工业化进程。
2 BIM技术的具体功能特点
BIM技术的主要功能特点包括模拟性、协调性、可视化性、可分析性以及可共享性等。在这些功能特点中，模拟性是指通过VR+BIM技术进行模拟实体交底，设计人员可以通过虚拟实景查找其中存在的问题并进行优化。协调性是指能够解决施工中不同参数存在的专业间碰撞问题，有效的提高工作效率。可视化性需要通过计算机直观的显示BIM，实现所见即所得。可分析性是指在相同的模型中，可以应用计算机来提取BIM中的任何信息进行分析。可共享性指BIM不但可以使不同专业间完成数据共享与协同，而且能够支持不同应用系统间的数据交换与全程的数据管理。
3 BIM技术在装配式建筑建设过程中的应用
3.1建立标准化构件库
在装配式建筑的建设与推广过程中，标准化构件库的建立是基础条件，同时是基于BIM技术的装配式建筑与以往的装配式建筑的主要差异。在以往的装配式建筑的设计中，需要以建筑方案与结构方案为基础，再对结构进行分析与计算，并对整体结构进行拆分，设计预制构件。采用这种设计方式可以有效的提高装配式建筑中构件的设计效率以及通用性，将后期施工中采用的施工方式由传统现浇方式转变为预制装配方式。而在基于BIM技术的装配建筑的设计中，需要根据标准化构件库中的构件进行建筑设计，在对构件库进行建立、管理以及应用的过程中，能够有效的实现建筑的装配式设计，提高建筑设计效率，实现建筑行业的装配一体化。
3.2实现协同设计
协同设计需要在标准化构件库的基础上建立BIM模型，再对模型进行协同设计。进行协同设计的目的主要包括以下两个方面：第一，选择不同的标准构件建立成一个完整的模型，再应用结构计算软件对模型进行力学性能的复核。第二，将不同专业的构件模型拼装在一起，高度模拟实际建筑，并应用三维模型碰撞对设计方案进行检查，防止在工程施工后期出现返工。在以往的设计方法中，想要实现各专业的协调具有较大难度，再加上二维图纸相对抽象，因此设计图纸中会存在一些问题。如果直接根据这样的图纸对施工进行指导，可能会导致施工过程中出现不必要的麻烦，影响建筑的正常使用以及结构安全。在施工开始前，施工单位会根据施工图纸建立BIM模型，通过模型的建立与后期的碰撞对图纸进行检查，但是，与以标准构件库为基础的协同设计相比，建立模型的难度更高，并且模型的通用性与复用率较低。
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3.3实现深化设计
在所有预制构件的结构力学与不同专业空间协同满足要求后，可以对所有预制构件与构件的连接点进行深化设计。与以往的深化设计不同，基于BIM技术的装配式建筑的深化设计需要在深化设计的同时考虑到预制构件的生产、运输、存放、安装以及连接等工序的深化设计，包括构件生产模具的协调，运输条件，构件存放与辅材预留，吊点与支撑的预留，现浇连接的预留等项目的深化。对于装配式建筑，在构件加工完成后，其外形与尺寸就无法更改，并且每批生产的构件数量较多。如果在施工过程中发现构件无法满足工艺要求，再对构件进行返工需要耗费大量的人力物力，并且会影响工程施工进度，因此，必须保证结构深化设计的准确性。
3.4构件的预制生产
在对构件与模具的BIM模型完成深化设计后，可以应用智能设备与数控程序进行生产，再对模具进行安全连接，准备进行预制构件的生产。在生产过程中，数控程序能够读取构件BIM模型中的材料类型、几何形状、生产工序以及加工工艺等相关信息，快速准确的生产出预制构件。在以往的建筑构件预制加工过程中，加工的构件多数是钢构件与混凝土构件，而装配式建筑的预制构件设计更多的工艺与更加复杂的工序，不但涉及到钢制构件的加工与预埋，还会涉及到对钢筋进行切割、绑扎与排布以及混凝土的浇筑与养护。因此，在预制构件的生产过程中，生产的工厂就像一个小型施工场地，需要应用BIM虚拟技术，根据预制构件的类型与生产工艺制定加工流程并布置加工场地，有效的提高预制生产效率。
3.5构件吊装的模拟
在完成预制构件的加工并运输到施工现场后，在对构件进行吊装操作的过程中，施工流程与工艺的安排会对工作效率产生直接的影响，因此，在吊装开始前，需要应用BIM技术对吊装的过程进行高仿真模拟，结合空间对构件的吊装顺序、起吊路径以及安全连接等进行模拟，并进行吊装工况与支撑验算，进行力学性能的模拟分析。仿真模拟能够对吊装方案进行检测与优化，有利于吊装过程的顺利进行。
3.6完善进度管理
与传统的现浇混凝土施工相比，装配式建筑施工优势在于其构件的可追溯性更强。在预制构件运输、进场、存放以及安装等各个阶段都是一个独立存在的个体，因此，可以应用RFID技术对整个项目的施工进行完善的进度管理，结合BIM技术中的4D进度计划模拟成果，整个施工的过程进行实时对比与控制，通过虚拟与现实的结合实现精益化建造。
3.7施工安全管理
在装配式建筑的施工过程中，施工环境与以往的建筑施工的施工环境存在一定的差异，这种差异主要体现在支撑体系与围护体系中，尤其是临边洞口与高空作业，施工人员可能会因一时不适应而存在一定的危险，因此，我们需要积极应用BIM技术对施工过程存在的危险进行模拟测试，根据测试结果确定施工场地中的危险位置，并做好防护与警示措施。
4结束语
总而言之，在装配式建筑的推广与工业化进程中，BIM技术发挥着至关重要的作用。BIM技术的应用能够实现装配式建筑从设计到施工整个过程的一体化程度，有利于减少设计方案中存在的问题，提高预制构件的生产效率，并实现对施工过程的科学管理。
参考文献
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[4]肖良丽，方婉蓉，吴子昊，王小涛.浅析BIM技术在建筑工程设计中的应用优势[J].工程建设与设计.2013（01）
论文作者:杨池
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/11
标签：构件论文; 建筑论文; 预制构件论文; 技术论文; 过程中论文; 模型论文; 加工论文; 《建筑学研究前沿》2018年第6期论文;