BIM技术在装配式建筑中的应用

钱 坤 秦兰兰

（吉林建筑大学，吉林 长春 130000）

长期以来由于我国公共建筑行业持续发展管理模式过于简单粗放，各建筑专业独立建设工作往往导致建设工作效率低下、建设周期长等突出问题。当今，日益复杂的改进工程项目及不断紧缩的工程预算和项目工期对改进工程项目工作环境管理提出更高的管理要求，更高效的项目沟通管理方式及过程工作管理流程优化管理已势在必行。长期以来作为对我国建设工程沟通管理行业的一项重大的技术革新信息管理技术,bim 的革新信息技术将直接促使我国建筑行业向项目设计过程协同化、生产过程标准化、建筑工程一体化的三大方向快速发展，基于这项bim革新技术的建筑工程项目设计信息化必将作为不断提高我国建筑行业生产效率和增加利润的一种有效途径之一[1]。BIM 技术在建筑行业的快速推广，将在一定程度上优化其项目设计的质量、工作效率和经济效益，从而有效推动装配式建筑的结构调整与技术升级[2]。

1 BIM 技术的特点

BIM 是建筑信息模型的英文简称，建筑信息模型涉及整个施工过程的各个环节，是数字技术在世界建筑业中的直接表达，主要具有可视化、模拟性、协同性等应用特点。

1.1 可视化

可视化让人们不再通过抽象的简单线条进行想象，而是可以直观的看到整个建筑的外观甚至内部的构造细节。很多业主或建造方并不具备相关的专业知识，传统的设计图纸等有一定的门槛，必须要相关专业人士才能看懂，但用BIM 构建的模型以3D 的形式直观的体现，目光所见便是以后的建筑实体。这大大提高了前期与建造方的设计沟通效率。

1.2 模拟性

BIM 技术不仅能有效模拟大型建筑，还需要能有效模拟建筑施工现场条件。如采用光照控制模拟、节能控制模拟等，这对建筑施工设计方案的整体设计以及选择都具有很高的技术参考价值。而且BIM 特有的设备碰撞检查在装备设计阶段就已经模拟各个安装设备的具体安装位置情况，避免传统施工时可能要在施工阶段才能发现的问题，减少返工的可能性，大大提高了施工效率、缩短了建筑的施工期、节约了建筑施工的预算。

1.3 协同性

传统设计模式下，各个设计工种各自为政，这样虽然单独的专业设计效率很高，但综合起来时很多问题就会出现。通过实现协同化的建筑设计，BIM 使建筑师、结构工程师、设备制造工程师等多个不同的建筑设计人员和工种在同一个三维的结构和建筑设计系统的信息数据库和建筑设计模型下的协同工作，减少了设计工种图纸间细节等对不上的现象，而不仅是制图标准、文档管理的传统协同。利用BIM 的建筑设计参数的协同化，对由多个构件图纸组成的三维建筑设计模型图纸进行重绘修改，可以最大限度地省去传统建筑方案设计与其他环节和后续的设计(如方案初步设计、施工图设计)之间繁重的重绘工作，避免设计各环节脱节，便于根据实际工程要求对原方案的梳理及修改等协同工作[3]，很大的程度上提高和改善了装配式建筑施工过程和设计图的可靠性和质量。一个建筑工程从设计、直至建筑的使用和终结的整个生命周期中，所有设计信息和参数在建筑设计完成后的各个施工阶段，都建立在一个三维信息模型的设计数据库中。

2 BIM 技术应用于装配式建筑中的优势

当前全球的土木建筑业普遍存在各设计生产环节之间缺乏三维信息协同工作、各类重复协同工作不断两个亟待解决的基础性问题，导致了土木建筑工程施工行业的设计和生产的工作效率低、资源的消耗和浪费严重，而项目初期土木建筑设计和生产阶段的大量反复设计和修改工作，更大地加剧了建筑生产成本的大幅上升。本文根据当前装配式bim 应用技术的重要性和发展基本状况和我国装配式建筑的设计和生产管理工作实际，在充分总结现有应用技术研究的宝贵经验基础上，从当前装配式建筑“设计—生产—施工—运维”等各阶段的特点入手，分析了BIM 技术在当前装配式建筑全寿命生产周期各个阶段中应用的可行性，探讨了bim 应用技术在当前装配式的建筑生产过程中的重要性和应用价值,以期未来装配式的建筑在现有bim 应用技术的助力下能够得到更好的应用和发展[4]。

2.1 构件的高精度设计

集成化构件设计是BIM 最大的优势，各个部分之间联系紧密，这就要求每个集成构件必须要具有一个足够高的构件精度。现浇构件的施工对精度的要求不高，导致不能很大程度上发挥BIM 的优势。但装配式建筑不同，装配式建筑本身就对精度的要求很高，而且预制构件不是在现场制作，而是在工厂当中采用机械化生产的方式，这样就保证了设计的标准化，达到了构件的精度要求。

2.2 建筑材料制作

设计人员将BIM 模型中所包含的各种构配件信息在装配式建筑设计方案完成后，与预制构件生产厂商共享，生产厂商可以直接获取产品所有的设计数据及参数，并直接转换为材料加工工艺参数[5]，提高了装配式的建筑预制构件设计和生产的过程自动化管理程度和预制构件生产的效率。

2.3 施工项目管理技术

在项目建设的施工阶段，BIM 技术也起到了很大的指导作用。在具体施工过程中，可以先对施工过程进行安全模拟，以提早发现施工过程中容易出现的各种安全问题。例如吊装，吊装向来是安装的是重中之重，不仅因为施工难度大，也因为危险系数高。如果能通过BIM 先对吊装过程模拟，就能精确吊装位置、吊装速度等，且遇到问题能预先修改预制构件参数，不至于到了现场再临时改动，重新浇筑构件，拖延工期。

总之，BIM 能够合理的、优化配置给相关的建筑工程设计施工以及管理过程，把这些环节传接起来，达到最优的成本满足，对我们的建筑工程项目开发商建立新的竞争优势是非常有帮助的。

3 装配式建筑与BIM 技术融合的重要性

早在二十世纪80年代，我国建筑行业已经开始了预制装配式建筑的研究，并取得了一定的进展，预制装配式的框架开始出现，但当时由于经济实力的制约，许多关键性的技术问题没有得到解决，因此当时并没有大力推动装配式建筑。直到国务院在2013年颁布绿色建筑行动方案开始，装配式建筑才开始了新一轮的快速发展。但是由于装配式建筑在我国的发展历史较短，还存在一定的问题，包括构件设计不规范、不标准，施工环节衔接不到位，信息共享交流存在障碍等，这些问题限制了装配式建筑的发展。

预制装配式建筑对工业化的要求很高，我国现在的工业化发展程度在一定程度上制约了装配式建筑的发展，BIM 技术通过提高构件精度、预先模拟施工过程等很大程度上解决了我国工业化发展不足的问题。

4 结语

在现代装配式建筑中对 BIM 技术进行合理的扩展和应用，可以有效表达其对建筑设计和施工的规划理念以及施工的主要内容，同时将其以一种可视化的形式充分地展现出来，满足了现代装配式建筑建设施工作业的高效率技术要求。所以，在具体研究BIM 技术的过程中，必须加强对装配式建筑建设的重视，同时还要增强其科学应用方面的控制意识，并应用 BIM 技术顺利完成装配式建筑建设的目标，防止产生更大的建设风险。综上所述，BIM 技术非常适合装配式建筑，不仅有效地控制了建筑成本，而且大大提高了工程实施的效率。对于我国装配式建筑而言，加深与BIM 技术的结合就是促进了我活装配式建筑的现代化和发展。