BIM技术在装配式建筑中的应用

焦健

（宁夏建筑设计研究院有限公司）

1 BIM技术概述

BIM技术有效打破了传统建筑技术，能够利用三维技术模拟建设的全过程，并实现了建设参数的实时跟踪，有效规避了数据录取及传输过程中存在的误差[1]。关于BIM技术的内涵，总结为以下几点，采用三维技术方式收集建筑项目建设中涉及的各方面信息；BIM属于信息摘要机构，是建设方参与各项建设活动的重要平台，能够及时提取信息，将信息实时传递给各个建设方；建设参与方能够与参与到数据的修改，能够及时补充、完善各个专业的参数，达到优化工作的目的[2-3]。

2 BIM技术在装配式建筑中的应用

2.1 设计阶段的应用

传统的建筑基本上按照顺序逐渐的进行投入，先后经历业主招标、设计图纸、现场施工以及准备材料等多个阶段。此种DBB模式下，构件厂、施工单位及物流等都不能够参与到建筑设计中，极容易造成后期的设计与现场施工存在差异，进而影响后期的施工质量及进度。将BIM技术应用于装配式建筑中，能够构建参数库，完善PC构建及设备等。这些基础性的工程完成以后，设计人员在参与建筑项目设计时，可直接的调用参数，实现快速的设计。

2.2 施工阶段的应用

BIM技术在装配式建筑施工管理中应用时，能够对装配式建筑的预制构、配件的质量、进度及成本等进行管理。

1）对构件的进度进行管理

数据信息主要指设计阶段的设计信息以及施工过程中采集的数据信息。按照构建管理过程中需要的信息，提出了构件进度管理体系，对装配式建筑构件进度进行实时管理，具体流程图见图1。在信息传递与收集方面，装配式建筑的构件基本上都是固定的储存方式，并用Excel表格进行记录，及时提取构件的信息。

2）构件的质量管理

装配式建筑的最大特点就是标准化、批量化生产，这就极大提升了构件的生产效率。装配式建筑建设过程中，涉及很多构件的生产，且各个构件在尺寸上并不会差别很大。

由图1可知，将BIM技术应用于装配式建筑，质量管理架构将施工阶段的质量管理划分为四个阶段，分别是施工前期的准备阶段、构件的生产阶段、现场装配阶段以及质量验收阶段。

图1 质量管理构建图

2.3 运营阶段的应用

BIM模型在建筑起始阶段就储存了各方面信息，能够及时进行查阅，有利于及时了解建筑物及设备的运行状况。

1）在设备的信息化管理方面

装配式建筑使用设备的维护是很重要的，现场施工要努力延长设备的使用寿命，确保设备能够处于良好状态。装配式建筑后续运营中，管理人员可通过扫描设备上的RFID标志，及时将设备的参数、型号及检修记录等录入BIM模型中。若设备出现故障，检修人员通过扫描RFID标签，便能及时获取设备信息。依靠BIM技术，维修人员能够及时有效地对设备进行维护，并从设备信息库中调取设备的详细信息，实现快速查找。

2）空间信息化管理

BIM技术能够实现虚拟与现实技术的结合，能划分空间，实现空间的合理利用，显著提升装配式建筑的运营效率。

3 BIM技术在装配式建筑中的应用案例分析

3.1 案例工程概况

案例工程项目的设计依据是《城市住区规划设计规范》，案例装配式建筑项目的详细信息见表1所示。

表1 装配式建筑信息

3.2 设计阶段的应用分析

3.2.1 设计准备阶段

在装配式建筑设计准备阶段，工作集的划分有多重标准，比如，按照楼层划分、专业划分或按材料类型划分等。以案例工程项目电气系统工作集的划分为例，采用不同颜色作为划分标准。

3.2.2 设计步骤

对案例装配式建筑的梁板柱等进行设计，可以采用CAD软件或者Revit软件进行建模。装配式建筑预制构件需要提前计算，及时绘制建筑图。案例工程项目在建设中，使用Revit软件进行计算绘制。

3.2.3 生产阶段的应用

装配式建筑有很多生产构件，因而要实现生产构件的信息化管理，技术人员能及时在系统上查询相关构件信息，并对信息参数进行识别。通过操控程序，能够完成整套工序，比如，钢筋的捆扎、模板的制作等。若是生产的构件不达标，就需要及时对生产过程进行追踪及回溯。同时，在预制构件生产过程中，能及时将编号、名称及批次等转为二维码，方便查询，实现构件管理的信息化。

在完成装配式建筑构件的生产后，便可以运输。构件运输过程中，应及时与构件厂进行协调，根据装配式建筑现场施工的需要及进度进行配送。计划表传递到构件厂后，质检员应及时进行质量检查，检查通过后，转运到各个部门分别进行验收配送。

3.2.4 施工阶段的应用

1）进度管理

将BIM模型应用于装配式建筑中，能反映出各个构件的基本情况，并在平台上用不同颜色进行区分别，实时显示构件的状态，方便管理人员进行跟踪定位。

a.生产进度的管理

装配式建筑使用构件的生产工艺流程主要有现场配置混凝土、安装模板、布置钢筋网，、预留预埋件位置、混凝土浇筑等，各个建设方应该熟悉装配式构件的生产流程，及时掌握生产进度。生产管理人员可通设备扫描RFID标签，将构件的信息传递至平台，方便施工方及时查阅构件信息。

装配式建筑在施工建设前期，施工方应将吊装计划通过BIM技术平台传递给现场技术人员，尽量避免出现施工现场构件堆积的现象。现场构件的数量应该略多于生产速度。各个构件在进行生产之前，应该提前使用BIM技术进行生产模拟。

b.运输进度管理

在进行构件运输时，构件出厂前，现场管理人员应该及时对RFID标签进行扫描读写，及时识别装配式构件，并将信息传递给第三方。在信息传输过程中，运输人员要及时输入运输线路、车辆信息以及驾驶人员信息，并将各类信息录到管理平台中。车辆运输过程中的信息，可采用GPS进行定位跟踪。

c.施工进度管理

装配式建筑建设期间，管理人员应该及时记录各个构件的装配时间、出库时间以及完成时间、配合时间等，将构件的状态信息及责任人录入平台。

技术人员可使用Navisworks软件对进度计划进行管理，筛查潜在问题。

2）质量管理

利用BIM技术模拟复杂的生产过程、装配方法以及装配线路，有利于现场施工人员及时了解施工难点，发现潜在的问题并进行处理。同时，可视化的模拟也能方便技术人员理解。

传统的建筑施工模型中，施工现场发现的问题要完全得到解决，存在时间的差异，原因是各类问题的信息需要逐级上报，最终才能得到解决。将BIM技术应用于装配式建筑中，能够随时了解各个构件的使用情况以及质量情况，掌握安全信息，及时采取措施规避影响质量的因素，有利于对装配式建筑现场施工进行管理。

4 结语

传统的建筑模式耗能较高、污染大，施工的周期较长，与当下国家推行的绿色环保并不匹配。装配式建筑是一种新型建筑，具有明显优势，但目前还处于发展初期。BIM技术的应用，能够对装配式建筑的各个环节进行模拟仿真，能够为装配式建筑各个环节的建设提供依据。通过文中的研究分析表明，BIM技术能够实现信息化、工业化及绿色。BIM技术能够构建出装配式建筑的三维模型，并采用数字化手段全程管理、监测装配式建筑。可见，将BIM技术应用于装配式建筑是未来建筑领域发展的必然趋势。