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摘要：BIM 技术作为建筑业信息化的重要组成部分，给建筑行业发展带来了强大的推动力，其大力应用和发展，是我国建筑工业化的重要举措，也成为目前学术界研究的热点之一。通过综述近五年学者们关于BIM技术在装配式建筑中的应用研究现状，指出BIM技术在装配式建筑中的应用还有待进一步的研究等。
关键词：装配式建筑；BIM 技术；建筑设计
前言：我国建筑业生产存在能耗大、质量差、周期长、成本高、不环保等一系列问题，迫切需要采取现代化手段推进建筑业转型升级。在国务院日前印发的《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》中也提出，发展新型建造方式，加大政策支持力度，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%。提供符合市场要求、节能环保、省工省时的新型装配式建筑，已经成为推进建筑产业可持续发展的必然。
1.概述
BIM 为建筑信息模型的简称，该模型的创建以建筑项目中的各类数据、信息为基础，再通过数字信息虚拟仿真建筑物的实际真实信息，呈现的方式是数据库和三维模型，具有可视化、模拟性、协调性、优化性、可出图性等特点。我国于 2002 年引进 BIM 技术，但发展较为缓慢，直至去年住建部发布“十三五”建筑业信息化发展纲要中多次提到 BIM 技术的应用，以及很多城市出台 BIM 相关政策，BIM 技术的应用现已在全国范围大面积推广。
2.BIM 技术在建筑设计阶段的应用
2.1 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 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。
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。美国斯坦福大学 CIFE 中心通过调查统计，得出通过 BIM 进行造价管理有如下优点:可消除40%预算外更改;造价估算控制在3%精度范围内;造价估算耗时缩短 80%;通过碰撞检查，解决冲突，可降低 10%合同价格等。
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2.4 BIM 技术在生产制造阶段的应用
2.4.1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，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。
2.4.2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。
2.5 BIM 技术在建造施工阶段的应用
2.5.1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。
2.5.2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。同时，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。
2.5.3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，实现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。
2.6 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，实现装配式建筑质量可追溯，明确责任归属。
3结束语
为了响应绿色、可持续发展的理念，装配式建筑正在逐步成为建筑业发展的风向标，而 BIM 技术的融入弥补了装配式建筑中信息难以收集、处理等缺点。把 BIM 技术应用在装配式建筑的全寿命周期管理中使得装配式建筑有了更好的发展前景。
参考文献：
[1]李天华，袁永，张明媛.装配式建筑全生命周期管理中 BIM与 RFID 的应用[J].工程管理学报，2012，26（3）：28-32.
[2]王延魁，赵一洁，张睿奕，等.基于 BIM 与 RFID 的建筑设备运行维护管理系统研究[J].建筑经济，2013，（11）：113－116.
论文作者:高军
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第22期
论文发表时间:2018/1/3
标签：构件论文; 建筑论文; 模型论文; 技术论文; 预制构件论文; 信息论文; 施工方论文; 《建筑学研究前沿》2017年第22期论文;