BIM技术在装配式建筑中的应用研究综述

BIM技术在装配式建筑中的应用研究综述作者：刘旻

来源：《中国房地产业·下旬》2017年第07期

【摘要】对BIM在装配式建筑设计阶段的应用的研究很多，但在施工阶段、运维阶段的应用却较少；对BIM在装配式建筑中如何单点应用的研究很多，但如何贯穿全寿命周期的综合应用却较少；对BIM技术本身的应用的研究很多，但从企业的角度如何系统的应用BIM技术的战略研究却较少；对BIM技术单方面应用的研究很多，但在工程中如何有效地与其他技术结合的应用研究却较少。而目前我国对BIM技术的了解还处于初级阶段，装配式建筑的实施又具有很强的技术性和专业性。所以，今后我国建筑业的发展不仅需要对BIM技术作深入的研究，而且还要着重培养这方面的专业技术人才。

【关键词】BIM技术；装配式建筑；应用

1、BIM技术

所谓的BIM技术，其实就是一种构建和应用建筑信息模型的数字信息技术。通过参数模型，BIM技术能够完成各种建筑工程数据信息的整合，并完成项目建设过程中涉及的各种数据的分析，从而完成数字信息化立体模型的构建。作为一种仿真模拟建筑物的模型，该模型以建筑、施工、水暖、结构等全生命周期的各项信息数据为依据，可实现建筑物的仿真模拟，所以具有一定的协调性、优化性和可视性，能够在建筑设计和建造管理中得到应用。

2、BIM技术在预制装配式建筑施工中的运用

2.1设计阶段的应用

在传统装配式建筑设计阶段，经常发生以下情况：由于建筑信息基于二维图纸，但设计抽象、不直观，使得信息在转换、传递过程中，信息错误率增大；由于装配式建筑所涉及的预制构件多，导致手工出图、信息量大，进一步致使管理工作复杂，而一旦需要调整设计方案，各专业修改起来费时、费力；由于不同专业设计相互独立，从而沟通困难，致使容易发生碰撞等冲突难以发现，增加了后期的风险。利用BIM标准化模型库，构建建筑三维模型，使各专业数据产生链接。再加上BIM的碰撞检查和自动纠错功能，可以帮助找到各专业的设计冲突。使得建筑在设计阶段就很清晰、直观。同时也有利于信息的有效传递，减少设计变更提高设计效率，避免由于设计原因造成的资源浪费和成本增加。以下从BIM技术是以计算机三维数字模型为基础，从建筑工程项目的初设到拆除的整个生命周期内，各个专业、各种相关信息的总集成的观点出发。阐述了BIM技术在装配式建筑设计阶段、初步设计阶段、施工图设计阶段、内装修等各个阶段协同设计的应用。参考文献[1]中魏辰等在如何借助BIM技术实现装配式建筑设计中的信息在产业链各个环节的有效传递做了深入研究。通过对装配式建筑应用特点

分析，以某项目为依托，阐述了基于BIM的模块化设计、节点设计等在装配式建筑中的关键应用。参考文献[2]中蒋剑以一个实际工程为例，主要探讨分析了BIM两款代表设计软件Revit、Tekla在工程中的具体应用与价值。

2.2在施工模拟中的运用

在预制装配式建筑施工前，可以运用BIM技术进行施工过程的模拟，以便及时发现建筑施工中可能存在的问题，从而制定有效的解决方案。为此，还要运用BIM技术进行BIM模型的构建，并对相关构件的具体参数进行技术处理，以便对现有工程施工过程进行合理模拟。比如，在预制装配式建筑构件吊装的过程中，可以结合吊装方案进行施工模拟。运用BIM技术，可以利用准确、生动的施工模拟动画进行施工工艺流程的表达，并在模拟过程中发现问题和制定改进方案，从而为后续吊装施工提供指导。在这一过程中，涉及到塔吊旋转半径范围、运输路线规划等多种因素，需确保各因素能够与其他施工环节相互联系，以确保构件装配质量。而运用BIM技术进行场地模型的构建，并对施工计划与实际现场施工信息进行分析，则能完成吊装路线的合理规划，同时确认塔吊旋转半径范围，进而使施工质量得到保证。在实际模拟施工过程时，可以使用NAVISWORKS2015软件，并结合建筑结构模型、场地模型和施工计划，得到具有时间属性的施工模拟动画，以确保施工人员能够对施工工序有更加直观的了解，并掌握各种施工细节。采取该种方法对标准层各预制构件和施工环节进行模拟，则能找到施工方案存在的缺陷，并对现有方案进行改进。

2.3生产安装阶段的应用

装配式建筑中的生产、安装环节即为施工阶段。在该阶段，因技术还不成熟，所涉及的部门、人员多，缺乏适于装配式建筑的管理机制，致使存在较多潜在风险。因实际的施工进度受到厂商构件生产的效率、运输方式等诸多因素的影响和制约，导致安装过程中也会出现错装、漏装、碰损等多种情况的情况出现；此外，还因相关专业人才的缺失，导致了装配式建筑的制作、安装环节都缺乏技术指导和专业性等情况屡见不鲜。将BIM运用于该阶段，并与RFID、GIS技术等技术结合，可改善装配式建筑施工阶段的现状。参考文献[3]中讨论了BIM与RFID 技术在装配式建筑施工过程中的应用问题，并对BIM-RFID系统推广提出了可行性建议。从装配式的施工含义入手，对BIM技术在施工中的应用方法做出探究。以实际工程为例，采用BIM技术模拟装配式建筑施工全过程，并阐述了如何将BIM技术应用于装配式建筑施工中，为工业化施工提供模拟和分析[。即在施工过程中，在原有BIM的3D模型基础上建立4D模型，进行施工进度模拟，将实际进度与计划进度对比，对整个进度进行把控，在保证质量的情况下不拖延工期。通过BIM与RFID技术结合，将生产、安装阶段无缝衔接，将由独一无二标签编码的构件信息储存在BIM信息库中，可以对构件进行追踪管理，对出现问题的构件做出及时决策，并进行反馈和快速更新，避免由于沟通不足、决策失误等引起的管理混乱，降低潜在风险。通过BIM和GIS技术结合，对施工场地进行场地布置模拟，得到场地规划报告，选出最好的场地规划方案。减少材料的二次搬运，使吊装效率提高，加快施工进度。

结论：

通过分析可以发现，BIM技术三维模型的参数化设计，实现了装配式建筑设计的可视化，准确直观地表达设计意图，提高拆分及深化设计质量，减少设计容错性，缩短设计周期，为后续构件生产、施工安装的顺利进行建立了很好的设计基础。BIM技术应用实现装配式建筑设计的集成化、可视化、优化性，增强装配式建筑产业化优势，促进我国建筑工业化的发展。

参考文献：

[1]李荣.预制装配式钢结构助力民用建筑节能和产业化[N].中国建设报，2016-08-05（2）.

[2]熊诚.BIM技术在PC住宅产业化中的应用[J].住宅产业，2016（6）：16-20.

[3]潘毅群.实用建筑能耗模拟手册.中国建筑工业出版社.2016.9.ISBN9787-112-15510-1.

[4]游战清，刘克胜，张义强，吴谷.无限射频识别技术（RFID）规划与实施.北京：电子工业出版社.2016.