试论BIM技术在装配式混凝土结构工程中的运用

赵书航

【摘要】为了保证在施工过程中由于施工指导不足而导致的返工问题，目前在建筑钢业的装配式混凝土结构工程中普遍采用BIM技术，从而解决高耗能与劳动浪费的问题。BIM技术能够预测在CSI组件中可能出现的问题，对出现的问题提前制定解决方案。本篇文章从产业化施工的难点着手进行分析，阐述了BIM在针对产业化施工的难点时进行解决的方案，希望可以为读者提供参考。

【关键词】装配式混凝土结构  预制混凝土构件  BIM技术

BIM的定义与概念是什么？很多小伙伴看到之后首先想到到的，BIM就是建筑信息模型啊，用来建模的呗，这个可以理解，毕竟BIM当进入我国的时候就是被当做建模工具来用的。B也就是Building – 建筑或建筑物：广义的说，应该涵盖所有工程结构物（包括土木与建筑）。它指的是我们生活中的「实体空间」，以BIM所提之技术层面来分，较偏工程技术。I也就是Information – 信息：指对实体空间之工程结构物的相关数据或行为，在「虚空间」做数字表达的信息技术。它是BIM的核心所在，尤其是几何与非几何两种信息的关联关系。M是Model在建筑中专业的属于是Modeling–建（塑）模：Modeling是来自信息技术中面向对象技术的专有术语，简单的说，它是「对象化」的意思，就是将实体空间的实物（例如柱子）之属性（例如断面尺寸、材质）及行为（例如上下端相连的梁或柱，或侧面是否有墙的判断准则等），用面向对象技术将此关系，在虚空间组构起来，叫「对象化」。BIM中的建筑信息模型是一个数字化的三维（3D）模型， 但并非如3D CAD模型只是由点、线、面等几何元素所形成，而是由对应于实体设施的对象化几何组件（如梁、柱、版、墙、楼梯、门、窗等）所组成的拟真三维模型（包括空间与属性数据）。4D BIM即是在原有的3D 模型XYZ 轴之基础上，再加上一个时间轴，能将模型的形成过程以动态的三维模型方式表现出来，让用户可以预先地动态仿真施工过程。5D BIM则是把工程费用加入，让用户掌握更精确的阶段性经费（预算编列）。BIM软件能够统计所有工程物料的数量，配合单价，即可计算出总价，所以，使用者能够在想要改换某一种物料时，立刻就知道这么做对总经费的支出是增加还是减少。6D BIM技术可使在设计过程中更加完整且准确的估算能量消耗。并能够在建造期间进行测量和验证并收集经验来改进流程（参数校正）。7D BIM用于设施/设备的操作与维护。提供操作与维护各项信息，如品项、尺寸、材质、适用标准、操作SOP、维护措施、检修记录等等。藉由维护纪录，评估其可靠度/效期，再据以评估与决定合适之更新/維修策略与库存。并结合操作纪录，发展环境/性能之模型。

一、产业化施工的难点

（一）预制构件精细化管理难度大

在建筑工程中涉及到的装配式组建型号有上百种，并且采用结构保温一体化外墙技术进行保温，导致了在施工过程中施工单位无法对所应用的组建型号以及数量进行提取，无法有效统计在施工过程中组件的指标含量，从而不能有效的对生产成本进行控制。

（二）设计与施工无缝对接难度大

传统的建筑工程设计图纸仅仅考虑到结构等等选型以及计算，缺乏了对实际施工现场的了解，缺乏了对施工现场可能出现问题的思考，导致了设计与施工的无缝对接难度较大，从而造成构建修改、返厂等问题的发生，导致了在施工时浪费了大量的经济成本与工期延误等现象，从而加大了施工成本。

（三）专业化施工能力培养难度大

当前建筑企业对装配式混凝土结构的施工经验不足，无法设置专项的施工技术，且建筑企业对专业化人员的施工能力培养难度较大，从而不能保证工程的质量。

二、BIM技术解决方案

（一）制订符合本工程的BIM实施标准

在企业制定BIM实施标准时应遵循着企业的标准，依据企业以及本工程的标准对BIM的实施标准与目标进行规定，在对BIM的应用范围和选择软件时要严格遵守标准进行选择;为了实施一体化的工作流程，在参数信息要求和建模上一定要以装配式混凝土结构工程的BIM模型为标准，对交付定制组的说明和装配式混凝土结构知识库的使用说明要严格注意，从而确保工程能够一体化的实施。

（二）建立参数化构件族

由于装配式混凝土结构工程与常规浇筑混凝土工程的差异性，导致了在建立BIM模型时参数对组建的参数要进行转变。常规浇筑混凝土工程在建立BIM模型时比较便捷，但在装配式混凝土结构工程中，对BIM组建模型的参数有着严格的要求，要通过BIM的模型来对加工图纸与组建模型双向的参数化信息进行连接。由于装配式混凝土板是实心板，从而也就导致了在创建构建族中一旦发现族文件因绑扎的钢筋而占用空间，就会导致板混凝土用量增加，出现施工成本加大的现象，因此在对装配式混凝土结构工程建立BIM模型时要通过修改预留位的参数来解决混凝土和保温材料等工程量精确的问题。

（三）构件模型管理

构建模型管理的为了实现以网络信息管理系统来查看模型资料，从而对现场施工人员的吊装定位进行指导。在数据库中传入竣工信息，蓉儿保证施工的质量记录能够查询。

（四）构件模型库管理

建立BIM构件并使用互联网模式来搭建CSI构件族管理系统平台，从而实现快捷的组件、族的管理方式。构建模型库管理模式的创新在意：①使用互联网来对施工过程进行远程指导;②构件模型库管理系统科支持任何类型的BIM工具，实现了多种软件在一个平台进行统一管理与运营;③在企业内部通过自定义的上传新的文件能够获取公共的族文件权限，在一定程度上实现了族库的自我更新，加快了BIM建模效率，对BIM的推广起到推动作用，方便企业特对BIM族文件的统一管理与贡献，提升了企业内部数据传输的速度，提高企业工作效率。

三、结束语

伴随着人们生活水平的需求，装配式混凝土结构工程在我国的建筑行业正被大量的应用着，BIM技术的推广有利于加快住宅产业化的进程，可以为建筑企业在施工过程中节省人力物力等资源，提高建筑的品质。本篇文章通过对产业化施工的难点进行分析，并提出了BIM在产业化施工的难点中的解决方案，以期能够为建筑企业带来参考帮助。

参考文献：

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