BIM 技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用

黃唯

（重慶太極房地產(chǎn)開發(fā)有限公司，重慶 401123）

一、BIM 技術(shù)的定義和特點

BIM 即Building Information Modeling，我國多將其翻譯成建筑信息模型。美國國家BIM 標(biāo)準(zhǔn)對BIM 的定義有三部分內(nèi)容：①BIM 是一個設(shè)施（建設(shè)項目）物理和功能特性的數(shù)字表達(dá)；②BIM 是一個共享的知識資源，是一個分享有關(guān)這個設(shè)施的信息，為該設(shè)施從概念到拆除的全生命周期中的所有決策提供可靠依據(jù)的過程；③在項目的不同階段，不同利益相關(guān)方通過BIM 中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自職責(zé)的協(xié)同作業(yè)。

二、裝配式建筑概念及特征

裝配式建筑也稱工業(yè)化建筑、模塊化建筑，裝配式建筑采用規(guī)?；a(chǎn)的方式生產(chǎn)構(gòu)件產(chǎn)品，并通過現(xiàn)場組裝形成的建筑。在項目開發(fā)過程中，裝配式建筑可以對項目的質(zhì)量、成本和進(jìn)度三大方面進(jìn)行管控，從而保證項目順利落地。裝配式建筑的優(yōu)勢是多方面的，裝配式建筑建造速度快，可比傳統(tǒng)建造方式的進(jìn)度提高約30%；裝配式建筑受氣候條件的影響較小，且因為機(jī)械化程度高，現(xiàn)場施工量的減少，極大地節(jié)約了勞動人員的配備并且減少了材料浪費。得益于BIM 技術(shù)強大的信息處理和收集能力，裝配式建筑由設(shè)計到施工每一個環(huán)節(jié)所需的信息都能夠得到保證，從而在項目全生命周期中準(zhǔn)確地傳遞。在此之前，每一個信息的收集與處理都是一件非常繁重而浩大的任務(wù)。因此裝配式的難題，一般并非都是技術(shù)上的，而是資源整合上的。如今資源整合在很大程度上要依賴于信息技術(shù)，而BIM 就是這一高度整合的信息技術(shù)的最佳解決方案。

三、BIM 在裝配式建筑中的應(yīng)用

（一）BIM 技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計階段的應(yīng)用

裝配式建筑的核心是“集成”，BIM 技術(shù)是“集成”的手段，將設(shè)計、生產(chǎn)、施工、裝修和管理的全過程串聯(lián)，服務(wù)于裝配式建筑的整個生命周期。BIM 技術(shù)為裝配式建筑設(shè)計提供了強大的技術(shù)支撐，二維設(shè)計中經(jīng)常出現(xiàn)的構(gòu)件碰撞問題可以通過三維BIM 模型完美的解決，大大減少了項目中“錯、漏、碰”的問題，提高了效率。BIM 技術(shù)在裝配式建筑的設(shè)計階段可以進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計、性能設(shè)計、工程量統(tǒng)計、管線優(yōu)化、基礎(chǔ)驗證，深化設(shè)計階段可以進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件庫建設(shè)、碰撞檢測、施工模擬。在裝配式建筑的設(shè)計中可以采用基于BIM 的模塊化設(shè)計方法，將傳統(tǒng)的施工圖設(shè)計和施工深化設(shè)計合并，優(yōu)化設(shè)計流程，提高設(shè)計效率。裝配式建筑信息集成的基礎(chǔ)是模數(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化。其中模數(shù)化是基礎(chǔ)，建立標(biāo)準(zhǔn)化單元模塊，形成系列的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計模塊，組合成標(biāo)準(zhǔn)化功能模塊。模數(shù)化設(shè)計在構(gòu)件生產(chǎn)過程中利用建筑標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)體系，以提高生產(chǎn)效率、降低成本，同時方便構(gòu)件組裝，規(guī)范相關(guān)配套建材、規(guī)格品類，實現(xiàn)裝配一體化。在這一過程中通過BIM 模塊庫，將模塊像“搭積木”一樣組裝成建筑模型，為決策提供直觀的依據(jù)。

（二）BIM 技術(shù)在裝配式建筑構(gòu)件生產(chǎn)階段的應(yīng)用

裝配式建筑是將部分或全部構(gòu)件在工廠預(yù)制完成，然后運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，將構(gòu)件組裝而成，由此可見預(yù)制構(gòu)件工藝設(shè)計是裝配式建筑的核心。BIM 技術(shù)在裝配式建筑構(gòu)件生產(chǎn)階段可以進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件深化設(shè)計，基于BIM 技術(shù)建立構(gòu)件生產(chǎn)工藝模型，利用BIM 技術(shù)的優(yōu)勢和特點進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件初步設(shè)計和深化設(shè)計。BIM 技術(shù)在裝配式建筑構(gòu)件生產(chǎn)階段的應(yīng)用，不僅僅是建立三維模型，更重要的是基于三維信息模型的生產(chǎn)過程協(xié)同管理，以及預(yù)制構(gòu)件的檢查及修復(fù)等，從而大幅保證構(gòu)件的質(zhì)量并提高生產(chǎn)效率。

（三）在施工階段的運用

在裝配式建筑施工階段中運用BIM 技術(shù)能夠提升工程的施工質(zhì)量，確保工程的整體效率，提升工程質(zhì)量，同時可以促進(jìn)裝配式建筑在我國的快速發(fā)展。因此，應(yīng)在具體運用中做好BIM 技術(shù)的使用工作，發(fā)揮出其在建筑施工管理階段的作用。

1.做好預(yù)制構(gòu)件管理工作。裝配式建筑涉及較多的預(yù)制構(gòu)件種類，在數(shù)量方面也是相對較多的。所以，在開展施工過程時，很容易出現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件丟失、運用錯誤等問題。而在施工階段運用BIM 技術(shù)則應(yīng)從BIM技術(shù)、RFID 技術(shù)運用入手，及時對預(yù)制構(gòu)件的使用情況進(jìn)行全面跟蹤，實現(xiàn)有效管控目標(biāo)。當(dāng)預(yù)制構(gòu)件進(jìn)入施工現(xiàn)場后，可以在門禁軟件系統(tǒng)中增加RPID 閱讀器，及時對構(gòu)件的入場情況等進(jìn)行記錄。當(dāng)構(gòu)件運送到現(xiàn)場后，要求工作人員做好構(gòu)件數(shù)量、質(zhì)量等方面的檢查，只有經(jīng)過全面檢驗，才能運用BIM 技術(shù)要求運輸車輛運送到具體位置，從而提升了裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件的管理質(zhì)量，不斷提高施工工作的整體效率。

2.BIM模擬技術(shù)。運用模擬BIM技術(shù)對施工流程進(jìn)行全面的仿真模擬，同時需要根據(jù)施工設(shè)計內(nèi)容，在掌握施工工藝與流程等基礎(chǔ)上針對工程的具體施工情況進(jìn)行模擬。從施工建設(shè)的角度而言，因其在施工中對機(jī)械化水平、施工工藝、質(zhì)量等方面有著比較嚴(yán)格的要求，所以，在施工中為避免出現(xiàn)材料浪費等問題，需要運用BIM 技術(shù)做好施工過程的模擬工作，在掌握具體情況的基礎(chǔ)上針對施工方案進(jìn)行分析，找出不足，設(shè)計出有針對性的施工方案。另外，在施工中還要做好材料管理制度完善工作，以優(yōu)化整合為主，明確工程建設(shè)重點，針對安全事故發(fā)生率等進(jìn)行全面分析，不斷提升工程的施工質(zhì)量。

3.在模擬施工裝配式建筑工程中，施工環(huán)節(jié)一直是最為重要的環(huán)節(jié)之一，如果沒有做好施工管理工作，則勢必會影響設(shè)計圖紙優(yōu)勢的展現(xiàn)。所以，在開展施工工作前，需要運用BIM 技術(shù)針對施工中潛在的問題開展模擬處理，同時要將設(shè)計中的構(gòu)件、各項參數(shù)等輸入到數(shù)據(jù)庫中，建立相應(yīng)的模型，便于施工管理人員判斷出施工中潛在的安全隱患，找出與設(shè)計存在較大差異的問題等。當(dāng)發(fā)現(xiàn)潛在問題時，應(yīng)及時改進(jìn)設(shè)計方案，并將模型與具體參數(shù)納入?yún)⒖夹畔⒅?，在加強管理與設(shè)計人員溝通的基礎(chǔ)上做好方案的改進(jìn)工作。

（四）在運行維護(hù)階段中的運用

在裝配式建筑施工中，做好運行與維護(hù)工作對提升工程質(zhì)量有著直接的影響，而在建設(shè)中應(yīng)當(dāng)明確的是，對建筑工程影響最大的因素之一就是火災(zāi)。但BIM 技術(shù)能夠在其他技術(shù)的輔助下及時發(fā)現(xiàn)火災(zāi)，并針對火災(zāi)進(jìn)行精準(zhǔn)定位，從而提高了人員的疏散效率，實現(xiàn)了對火災(zāi)的有效處理。在開展裝配式建筑維護(hù)階段中，要求維護(hù)人員結(jié)合數(shù)據(jù)庫中的內(nèi)容及時查閱構(gòu)件信息，并在此基礎(chǔ)上找出問題，制定有效的解決方案，提升維護(hù)效果。當(dāng)出現(xiàn)質(zhì)量問題時，應(yīng)及時對各環(huán)節(jié)中的信息進(jìn)行處理，并運用到運維階段中，明確各方責(zé)任，在降低生產(chǎn)能耗的基礎(chǔ)上實現(xiàn)長遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。

結(jié)束語：為保證裝配式建筑施工階段各項工作可以順利開展，不僅需要保證預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量效果和各項工作連貫實施效果，擴(kuò)展BIM 技術(shù)在裝配式建筑施工階段中的應(yīng)用范圍，借助BIM 技術(shù)將裝配式建筑施工階段各項工作現(xiàn)實情況和裝配式建筑空間模型表現(xiàn)出來，為推進(jìn)裝配式建筑施工順利開展提供有力支持。此外，還應(yīng)針對BIM 技術(shù)在裝配式建筑施工階段中的應(yīng)用展開研究，以滿足現(xiàn)代化建筑行業(yè)對裝配式建筑施工提出的要求。