BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用

楊如平

摘 要：隨著時代的飛速發(fā)展人們對建筑的要求也變得越來越高，其中裝配式建筑以高效、環(huán)保等諸多優(yōu)點得到越來越廣泛地關(guān)注?，F(xiàn)階段，在裝配式建筑的施工質(zhì)量管理中，建筑信息模型（BuildingInformationModeling，BIM）技術(shù)已經(jīng)占據(jù)主導(dǎo)作用。BIM技術(shù)基于項目中各項相關(guān)信息數(shù)據(jù)，通過建筑模型的建立，模擬建筑物所具有的真實信息，因此具有信息完備性、信息關(guān)聯(lián)性、信息一致性、可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性八大特點。本文圍繞裝配式建筑施工質(zhì)量管理過程中的BIM技術(shù)應(yīng)用進行簡要分析。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);裝配式建筑;應(yīng)用

我國建筑行業(yè)目前存在著生產(chǎn)效率低、資源浪費嚴重、破壞生態(tài)環(huán)境的粗放式生產(chǎn)建造方式。近年來，我國政府大力推廣裝配式建筑，以此來彌補傳統(tǒng)建造方式的不足。裝配式建筑具有節(jié)能環(huán)保、人工成本低、提高施工效率、縮短施工工期、提高建筑質(zhì)量、管理現(xiàn)代化等優(yōu)點。同時，在裝配式建筑施工過程中，仍然存在著現(xiàn)場施工人員對施工工藝理解的不到位，現(xiàn)場構(gòu)件堆放位置及吊裝順序的不科學性，一定程度上阻礙了我國裝配式建筑的推廣和發(fā)展。在我國，預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)體系比現(xiàn)澆混凝土更有明顯的優(yōu)勢，集中體現(xiàn)在其消耗資源減少、施工質(zhì)量可控、施工效率提升、環(huán)境影響較小，以及勞動力需求符合中國社會人口結(jié)構(gòu)發(fā)展的特點。近年來，我國經(jīng)濟發(fā)展己經(jīng)從資源消耗型逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榭沙掷m(xù)發(fā)展模式，預(yù)制結(jié)構(gòu)在我國的發(fā)展勢在必行。

1 在裝配式建筑工程施工中BIM技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展，裝配式建筑在建筑行業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛。裝配式建筑施工過程中，主要通過技術(shù)創(chuàng)新提高施工質(zhì)量，主要具有精準用料、節(jié)能減排、生態(tài)環(huán)保等相關(guān)特點，是將傳統(tǒng)的施工理念進行轉(zhuǎn)變所采取的全新建筑思想和管控方法，并以此來打造高效的建筑規(guī)劃目標，從而進一步促進我國建筑事業(yè)的發(fā)展。其中，綜合預(yù)制混凝土裝配式建筑體系的出現(xiàn)，對我國建筑工程施工的進度具有十分重要的促進作用，可以更好地發(fā)揮出鋼結(jié)構(gòu)混凝土等方面所具有的抗震等性能，其也對裝配式體系的廣泛應(yīng)用進行了有效的優(yōu)化[1]。而隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新以及建筑工程的困難度和復(fù)雜度不斷提高，在建筑領(lǐng)域三維模擬技術(shù)的應(yīng)用也變得更加廣泛。在企業(yè)競標、施工以及具體的管理等過程當中，對施工效果動畫制作中所產(chǎn)生的差距進行了簡化。我國目前在裝配式建筑施工當中，主要采用BIM可視化模擬技術(shù)。其具有著逼真的3D動態(tài)效果，可以更加直觀地為人們展示施工方案，與原本平面靜止的施工設(shè)計方式相比，具有更加高效和便捷的特點。而且通過對BIM技術(shù)的應(yīng)用，使其在原本三維立體造型的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了三維空間模擬運動，而且所建立起來的計算方法手段已經(jīng)逐漸提升到了三維真實仿真技術(shù)效果。隨著VR技術(shù)在建筑領(lǐng)域當中的應(yīng)用，對BIM技術(shù)也產(chǎn)生了一定的影響。通過將相關(guān)施工信息的數(shù)據(jù)模型進行集成，可以更好地表現(xiàn)出建筑功能的主要特性，以3D的可視化模擬將施工效果進行有效的展現(xiàn)，具有十分重要的作用。

2 BIM技術(shù)在裝配式建筑施工中的具體應(yīng)用

2.1 建設(shè)企業(yè)的應(yīng)用

建設(shè)單位對項目的管理起著不可替代的作用，管理過程使用BIM可以極大提高效率。第一，空間管理。管理系統(tǒng)及辦公系統(tǒng)占用大量的空間，在對系統(tǒng)空間位置進行統(tǒng)一規(guī)范的編碼后，將大量的文字描述內(nèi)容變成三維圖形位置表達出來，使得空間管理變得更高效。第二，設(shè)施管理。包括設(shè)施的裝修、空間的合理安排以及辦公系統(tǒng)的規(guī)范設(shè)計等。對于由互操作性不強引起的成本問題，通過BIM技術(shù)，可以很好的控制，同時還可實現(xiàn)對重要設(shè)備的遠程遙控。第三，隱蔽工程管理。房屋設(shè)汁過程中常常因為美觀的要求需要對線路進行隱蔽處理，這些線路由于安裝較為隱蔽或者放置在不易被關(guān)注的角落很容易被施工單位忽略。隨著建筑物使用的時間越來越長，物業(yè)不斷調(diào)整，原先的隱蔽設(shè)施很有可能會引起安全問題。由于BIM模型能夠完整的了解房屋設(shè)計中存在的管線問題，因此只要是內(nèi)部的管理人員都能夠根據(jù)了解掌握的信息對設(shè)計內(nèi)容隨時進行調(diào)整。BIM技術(shù)還能實現(xiàn)房屋信息的實時更新，保證項目的安全，使安全風險降到最低。第四，應(yīng)急處理。BIM為基礎(chǔ)的管理系統(tǒng)不存在盲區(qū)，對于人流聚集的空間，如公共建筑、大型公共建筑以及離層建筑等，在突發(fā)狀況發(fā)生時BIM技術(shù)具有很強的響應(yīng)能力。BIM技術(shù)另一個重要作用就是進行預(yù)防，危險警告以及應(yīng)急處理。

2.2 BIM技術(shù)在裝配式建筑全壽命周期管理中的應(yīng)用

BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計規(guī)劃階段開始到生產(chǎn)制造、施工建設(shè)階段到最后運營維護階段都發(fā)揮著重要的作用。在裝配式建筑設(shè)計規(guī)劃階段，BIM技術(shù)可以解決進行精確的場地分析，BIM技術(shù)與地理信息系統(tǒng)結(jié)合，可以虛擬裝配式建筑物的空間和場地情景進行數(shù)據(jù)建模，然后通過BIM技術(shù)繪制圖紙，可以準確了解到模型參數(shù)變化，通過以上過程對模擬建筑出現(xiàn)的問題進行補正。工程造價需要在設(shè)計階段提前計算，可以利用BIM技術(shù)為設(shè)計人員提供大量的工程量信息，減少預(yù)算和實踐的誤差。裝配式建筑在生產(chǎn)階段，需要結(jié)合RFID技術(shù)和BIM技術(shù)，把幾何尺寸和建筑材料等信息芯片植入到預(yù)制構(gòu)件中。一方面可以為裝配式建筑的各個構(gòu)建的生產(chǎn)管理子系統(tǒng)提供相關(guān)數(shù)據(jù)，另一方面能夠把預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)等信息輸入到BIM數(shù)據(jù)庫中分析。在建筑施工階段，可以運用BIM技術(shù)主要解決傳統(tǒng)施工過程中出現(xiàn)的構(gòu)件確實或者構(gòu)件對應(yīng)錯誤的問題，通過BIM技術(shù)對構(gòu)件進行核查，減少施工失誤。在裝配式建筑的運營維護階段，物業(yè)管理可以通過BIM技術(shù)和相關(guān)設(shè)備鏈接，將建筑物的各項參數(shù)運行數(shù)據(jù)進行分析，幫助管理人員做出科學的管理方案。此外，還可以在建筑的門禁系統(tǒng)中運用BIM技術(shù)，例如通過BIM和RFID技術(shù)在門禁系統(tǒng)上安裝電子標簽，管理人員可以很快通過電子標簽定位需維修設(shè)備，然后可以把維修記錄在電子標簽上，通過BIM物業(yè)管理系統(tǒng)，使得管理人員可以在第一時間了解到最新的設(shè)備運營情況。

2.3 利用BIM三維進行一次深化設(shè)計

由于裝配式建筑是工廠生產(chǎn)，現(xiàn)場拼裝，所以一旦圖紙設(shè)計在現(xiàn)場安裝不上，構(gòu)件將會被報廢，由此會造成巨大的成本損失，所以在設(shè)計的過程中需要利用三維模型進行預(yù)拼裝，檢查構(gòu)件的外形尺寸、預(yù)留連接鋼筋、鋼筋套筒、連接金屬波紋管及預(yù)留洞口等是否正確。采用三維模型進行構(gòu)件拆分，可以直接進行拆分，拆分完成后不用進行再次拼裝，節(jié)約設(shè)計時間。通過三維模型可視化檢查構(gòu)件的外形尺寸、預(yù)留連接鋼筋、鋼筋套筒、連接金屬波紋管及預(yù)留洞口等是否正確，直觀快捷。

3 結(jié)語

國內(nèi)的BIM技術(shù)雖然起步較晚，但是其發(fā)展速度并不慢。政府和國內(nèi)的許多大型建筑企業(yè)都意識到了BIM技術(shù)的優(yōu)勢。目前在國內(nèi)建筑行業(yè)中，BIM輔助工程的實際應(yīng)用案例越來越多，嘗試過的單位都從中了解到了BIM技術(shù)帶來的便利。宏觀來看，國內(nèi)建筑行業(yè)效率不商、增長方式還是延續(xù)之前的粗放式、建筑業(yè)信息化水平低的問題導(dǎo)致國家很難完成“可持續(xù)發(fā)展”的目標。國內(nèi)正在逐步推進工程信息化的發(fā)展，國家政策和法規(guī)層面已經(jīng)做好了鋪墊對裝配式建筑的設(shè)計、生產(chǎn)、施工等各個環(huán)節(jié)也都提出新要求。通過BIM技術(shù)的運用實現(xiàn)全過程的組織化、技術(shù)系統(tǒng)優(yōu)化，從而全面提升施工質(zhì)量、效率效益。

參考文獻：

[1]紀博雅，戚振強.國內(nèi)BIM技術(shù)研究現(xiàn)狀[J].科技管理研究，2015，35（06）：184-190.

[2]張健，陶豐燁，蘇濤永.基于BIM技術(shù)的裝配式建筑集成體系研究[J].建筑科學，2018，34（01）：97-102+129.（2）：113-120.