BIM技术在装配式建筑中的应用

苗文志

（山东省日照市建设工程质量安全监督站，山东 日照 276800）

近年来，经济社会的稳步发展带动了建筑行业的发展，在建筑行业，一些新型的建筑模式、技术逐步被应用，改变了传统建筑行业的发展模式，使得建筑行业更具现代化的特征。BIM技术可以充分发挥其模拟化、可视化的优势，在装配式建筑项目中的应用使得各个工程参与部门能够实现协调与配合，保障设计的优化，使得项目施工活动可以顺利进行。因此，BIM技术在装配式建筑中的应用保障了施工的效率，有效实现了工程的质量、成本管理。

1 BIM技术与装配式建筑的基本概述

1.1 BIM技术

BIM全称是建筑信息模型，在工程建设领域，BIM技术的应用主要是通过建立建筑项目的三维信息模型，在该模型内完成各种工程设计、管理的现代化建筑信息技术。BIM模型内能够实现各种建筑信息的整合与管理，因此，为保障BIM技术的应用效果，最为关键的就是要保障建筑信息的完整性与精确性，使得在项目实施过程中，能够根据工程要求进行各种建筑信息的调整与优化。在该模型内，可以充分发挥其模拟性、可视化功能，实现协调与管理，有效提升建筑工程数字化管理的水平。

1.2 装配式建筑

装配式建筑与普通的建筑模式相比，其最为突出的特征就是相关的构件都属于预制部件，主要是在工地内完成装配制造的。一般情况下，建筑工程中所包含的构件较多，根据这些构件形式、施工模式，包含了砌块建筑、板材建筑与骨架板材建筑。由于装配式建筑的施工周期大大缩短、污染小，我国逐步颁布了装配式建筑发展的规范，从政策上鼓励装配式建筑的发展，加快了建筑行业的可持续发展。装配式建筑中，更为强调的是调配与生产施工的结合。

2 BIM技术与装配式建筑的融合

与传统的建筑工程施工相比，装配式建筑施工包含了设计、工厂制造与现场装配环节，如图1所示。在传统的装配式建筑中，设计、制造与现场施工具有独立性，再加上在工程施工现场有着严格的流程要求，这就使得在建筑工程项目中，各个工序之间必须实现良好的配合与协调。这种特殊的工程流程下，很多建筑工程环节存在的问题，比如设计图纸缺陷，只有到最终的现场装配环节才能被发现，无法提前发现这些问题，这就导致建筑工程的各种资源无法得到有效的利用，施工效率低下。

图1 传统生产方式与装配式建筑生产方式的对比

而装配式建筑模式下，将BIM技术应用于其中，可以充分发挥BIM技术的模拟化、可视化与协调性优势，使得在装配式建筑的各个阶段，BIM技术可以实现各种建筑信息的整合，及时发现各种问题，实现了装配式建筑工程问题的提前处理，避免了问题处理的滞后性。

3 BIM技术在装配式建筑中的应用意义

3.1 提升设计效率

装配式建筑设计阶段，有关人员需要对建筑工程中所涉及的各种预制构件实施必要的预埋处理、预留设计，这就要求相关的设计人员、不同工序的施工人员都需要在此过程中实现配合。而在BIM技术下，由于本身具有协调性优势，有关工程设计人员可以在BIM模型内掌握各种设计信息，实现设计的优化与调整。此外，由于BIM模型内包含的各种技术相对较多，比如云端技术、BIM技术，这些技术使得设计人员能够将专业化设计信息统一加以上传，使得BIM平台内包含完整的设计信息。BIM内还包含了自动纠错模块，该模块的存在使得设计平台能够及时进行设计方案的自动调整。与传统的建筑工程相比，装配式建筑中所包含的预制构件相对较多，BIM系统的设计模块能够保障设计出图与参数修改的同步进行，使得设计效率大大提高，实现了对设计方案的全过程把控。

3.2 降低设计误差

BIM技术在装配式建筑中的应用，使得有关的预制构件更符合工程的设计要求，有效降低了各种施工误差，对于优化装配式建筑设计具有重要的意义。在BIM模型内，可以实现对相关预制构件尺寸、钢筋参数等的调整，使得预制构件更符合装配式建筑的要求。由于BIM模型具有三维可视化功能，能够借助该功能进行各个预制构件配合度、契合度的了解，还可以直接进行相应的管线优化等，有效避免了各种构件之间矛盾的出现，使得设计误差大大降低，实现了建筑工程资源的有效利用。

3.3 实现标准化设计

在BIM模型内，可以实现各种建筑信息的整合与共享，经由设计方案的上传与共享，云端服务器内会包含各种构件的尺寸与规格信息，建立完整的构件信息库。云端服务器内，构件数据库随着设计工作的进行逐步处于各种变化过程中，设计人员可以实现同类数据库资源的对比，进而获得最终装配式建筑的构件信息。在当前装配式建筑逐步增多的过程中，预制构件信息库的形成，使得装配式建筑设计过程中可以逐步实现设计的标准化，有效节约了在户型设计变更上的时间，有效实现了标准化设计。

4 BIM技术在装配式建筑中的具体应用

4.1 装配式建筑设计阶段的BIM技术应用

在装配式建筑的设计阶段，BIM技术可以在方案设计、设计优化、深化设计与最后出图阶段发挥其应有的作用，如图2所示。在装配式建筑的设计阶段，各个设计环节的设计任务使得装配式建筑的设计更为完整。在传统的设计模式下，主要是二维图纸设计的方式，有关的设计人员各自负责某一环节的设计任务，设计图纸之间存在着一定的独立性，在最终的整合环节，这些平面设计图纸之间的协调性不足。而装配式建筑中，引入BIM技术，能够应用BIM模型内的设计模块，实现各种设计任务与内容的整合，建立三维建筑模型。当完整的建筑模型建立以后，BIM模型内所包含的一些软件可以实现碰撞检查、管线优化，有效保障了设计的优化效果，深化装配式建筑设计，最终完成构件出图。在此设计环节，最为关键的是要保障各个设计任务之间的协调性，保障整个BIM模型的优化，使得设计模型更具综合性的特征。

图2 BIM技术在设计阶段的应用

装配式建筑与普通的建筑工程施工不同，在设计阶段，设计人员就要充分考虑装配式建筑的构件使用需求，尤其是要预制构件制造厂能够完善构件制造，且达到现场装配的要求，使得在设计阶段，工厂制造、现场装配能够达到良好的配合效果。BIM技术在装配式建筑中的应用，使得三维模型能够实现建筑信息的共享，发挥信息价值，实现装配式建筑设计的优化。

4.2 装配式建筑制造阶段的BIM技术应用

装配式建筑中，预制构件是其中的关键要素，所有的构件都是在工厂内统一生产的，这种独特的生产模式使得预制构件的生产效率大大提高。机械化生产避免了生产过程中人为因素对构件生产产生的不利影响，再加上其工厂生产的环境条件相对稳定，有利于保障构件的质量，也就为装配式建筑的质量管理提供了基本的保障。BIM技术在装配式建筑工程中的应用，使得构件生产工厂可以获得相应的构件尺寸、规格信息；设计信息的共享与同步，使得设计与构件制造基本可以保持同步。

装配式建筑与传统的施工方式不同，首先要在工厂进行预制构件的生产，随后，将这些预制构件运送至现场完整装配。因此，构件是装配式建筑中的重要要素，由于涉及了工厂到现场的运输，需要在此过程中做好构件的保护，避免运输不当对构件产生的损伤。BIM技术本身具有管理的精细化特征，可以根据建筑模型，进行构件存放场地的科学规划，实现现场构件成品的保护。

4.3 装配式建筑装配阶段的BIM技术应用

装配式建筑工程中，构件设计、生产与现场装配所消耗的时间较长，现场构件的装配有效实现了建筑三维模型到实体建筑的转变。而将BIM技术应用于装配式建筑的构件装配环节，可以有效发挥BIM技术的模拟性优势，实现对施工全过程的模拟。根据各种模拟情况，有关工程人员可以在模拟的过程中，进行工程现场的平面布置，并获得最佳的吊装方案，进行构件吊装顺序的调整，使得构件生产、装配的效率更高，达到良好的现场管理效果。

4.4 装配式建筑施工阶段的BIM技术应用

在装配式建筑中，由于BIM技术可以帮助有关的人员获得最佳的工程实施方案，施工人员可以严格根据最终确定的施工方案组织各项施工活动。BIM技术在装配式建筑施工阶段发挥着重要的管理职能，通过BIM技术，可以实现构件的质量的检查。在每个构件中，都包含了RFID芯片，该芯片存在着唯一的编码，在对构件进行检查与分析时，可以借助专业的扫描设备来获得相应的编码，将编码与BIM构件库加以对比，保障构件应用的科学性，实现施工检查与质量控制。此外，BIM技术还可以实现工程参数与设计参数的对比，实现质量检测。

5 结束语

近年来，在建筑行业快速发展的背景下，BIM技术与装配式建筑的融合已经逐步成为一种重要的发展趋势。在一些装配式建筑中，BIM技术的应用取得了理想的技术应用效果，实现了施工的质量、成本与进度管理，使得装配式建筑的质量更高，保障了装配式建筑的效益。未来，BIM技术与装配式建筑的应用还会带动整个建筑行业的现代化发展。