BIM技术在装配式建筑中的运用研究

韦婷婷

摘要：装配式建筑是把传统的大量的现场的工作，转移到工厂完成，把预制好的构建运输到现场组装完成。采用的标准化设计、信息化管理，具有节能环保等优点，是建筑现代工业化的代表。结合装配式结构与BIM技术的特点，探究BIM技术在装配式的设计、生产、施工过程中的可行性。

关键词：装配式建筑;BIM技术;全过程

Abstract： Prefabricated building is to transfer a large number of traditional on-site work to the factory for completion， and transport the prefabricated construction to the site for assembly. The standardized design and information management， with the advantages of energy conservation and environmental protection， are the representatives of modern industrialization of buildings. Combined with the characteristics of assembly structure and BIM Technology， this paper explores the feasibility of BIM Technology in the process of prefabricated design， production and construction.

Key words： prefabricated building;BIM Technology;whole process

0  引言

我国建筑业是劳动密集型产业，工业化水平低。建筑工业化指的是标准化设计、工厂化生产、机械化施工、信息化管理。从2015年开始国家住建部出台《建筑产业现代化发展纲要》开始不断的推行装配式建筑的实施，近年来发展迅速。预计到2025年装配式建筑占新建筑的比例到达50%以上。美国、日本、欧洲等国家建筑工业化程度高，装配式运用较为广泛。通过将装配式结构构件在工厂生产，然后在施工现场安装与处理，施工便捷、能源耗用率低。有利于建筑业实现工业化生产目标。

但是目前，在我国对于装配化程度和对装配式的认知化水平比较低，装配式占有率比较低。并且装配式在使用过程中并不能完全的做到标准化设计，以及在施工安装中出现与设计冲突、发生碰撞等问题。因此，如何协调好各方关系能够减少施工和管理中的失误，是最关键的问题。

在装配式中加入BIM模型，通过快速出图、及时快速解决模型中的错、漏、碰、缺问题，并且通过BIM智能化策划系统，合理安排进度以及施工方案提前模拟，解决交底问题。

BIM技术的装配式建筑协同设计见图1。

1  BIM技术在装配式建筑设计阶段的应用

标准化设计是装配式建筑的最重要的一部分，关乎于设计、生产、施工、管理的全过程。转变以传统的现浇结构设计为基础的装配式设计思路。首先标准化的设计离不开遵循模数化设计（在建筑设计中选择标准的单位），统一好标准尺寸后以实现大规模的批量化的生产。

①为了减少设计过程中构件的设计步骤，建立统一的构建族库;②根据BIM模型设计的需要，在预制构件库中调用相应的构件;③通过Navisworks碰撞检查的功能，不断的对模型进行优化并且进行重新的深化设计，直至到模型可以进行使用。

2  BIM技术在装配式建筑生产阶段的应用

BIM具有可行性，参数化、信息可共享等优点可以运用在预制构件的生产中。

①设计人员与预制模型单位通过信息共享来保证构件的尺寸、材料、钢筋登记等参数信息的准确性;避免信息不对等造成现在安装的碰撞[4];②运用CAM计算机辅助制造技术在预制装配式构件生产中，首先将计算机与生产设备相连接，BIM模型信息直接导入到中央控制系统，在此过程中，没有图纸、全过程电子交付。计算机系统可以对生产周期进行详细的规划，对生产的设备也可以进行有效的控制，实现了装配式建筑的全过程自动化生产。在这全部过程中中实现类信息的共享，减少人员工作成本，使得管理更加的便捷。

3  BIM技术在装配式建筑施工阶段的应用

3.1 准备图纸阶段

运用BIM模型具有可视化及可出图的特点，模型上自动生成一套完成图纸，并且在输出时可以选择不同类型的文件格式。运用CAM（Computer Aided Manufacturing）数控机床构件生产管理系统，从而实现与预制构件生产厂家的对接。

3.2 施工安装模拟

首先，运用BIM软件建立三维场地模型，表达现场施工活动的工序和空间的需求。动态的展示了对于现场临时堆放的场地、施工机械设备、出入口、道路等。其次，运用BIM碰撞检查试验，实现钢筋与管线直接的节点碰撞检查，然后进行下一步优化。将优化后的模型放置在场地中进行施工模拟。

施工单位还可以把施工进度与模型相关联，把空间和时间的信息整合在4D模型中，并设置真实的施工环境和施工的过程，在4D模型中对整个构建在吊装过程中的碰撞模拟、设备空间的调试等可以进一步的优化，通过施工模拟极大的减少了返工及返工带来的材料浪费，进一步均衡安排了施工现场的布置，及时的协调其他各单位进行调整，提升了管理便捷又确保了过程质量。

最终通过4D的施工模拟，可以输出相关视频比如：关键工序重要节点的施工模拟、场地布置模拟及对于施工进度的模拟等等。通过输出的视频可以用于技术交底，以及对工人的操作安装的指导。见图2。

4  结束语

装配式建筑作为建筑工业化代表，推动装配式建筑的对工业化发展有着重要的意义。将BIM技术融入装配式建筑，并且从设计、生产和施工几个方面进行入手能够最大限度的解决目前装配式建筑存在的问题。

参考文献：

[1]Mansooreh Moghadam.Integrated BIM Base ProductionLine Schedule Model for Modular Construction Manufacturing[J].Constrution Research Congress， 2012（5）： 271-280.

[2]张德海.基BIM的模块化设计方法[J].土木建筑工程信息技术.

[3]姬丽苗，张德海.基于BIM 技术的预制装配式混凝土结构设计方法初探[J].土木建筑工程信息技術.

[4]李姣佼.基于BIM的全民健身馆模块化设计研究[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学，2017.

[5]王淑嫱，周启慧，田东方.工程总承包背景下BIM技术在装配式建筑工程中的应用研究[J].工程管理学报.