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浅谈BIM技术在装配式建筑中的应用张长林

发表时间：2020/7/20 来源：《基层建设》2020年第9期作者：张长林

[导读] 摘要：改革开放以来，我国的经济得到了快速发展，与此同时，经济繁荣的背后，伴随而来的是各种环境污染。特别是传统建筑行业，其耗能高，污染严重的特点尤为突出。

        中国建筑第二工程局有限公司北京 100000
        摘要：改革开放以来，我国的经济得到了快速发展，与此同时，经济繁荣的背后，伴随而来的是各种环境污染。特别是传统建筑行业，其耗能高，污染严重的特点尤为突出。因此，基于BIM技术的装配式建筑技术尤为引人注目。其污染低，高效率的优势使其逐渐成为了建筑行业一个发展的趋势。
        关键词：BIM技术；装配式建筑；应用
        引言
        BIM技术是以建筑、结构、施工、水暖电等全生命周期的各项相关信息数据为基础，建立起的建筑模型，可以仿真模拟建筑物，具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性五大特点。随着装配式建筑产业化程度的增加，项目前期的设计需要各专业人员相互协调，管理也需要更加精细化、严格化。BIM技术在预制结构施工中的应用使得项目实施过程变得直观，各部门之间能够协调统一，既提高工程效率，避免重复劳动，又降低成本风险。应用BIM技术提高预制装配工程施工品质、推进预制装配工程发展是目前应用的研究重点。
        一、装配式建筑
        （一）研究意义
        近年来，中国建筑土木行业发展迅猛，传统的建筑技术带来的环境污染与能源消耗的负担，让我们在土木工程的建造过程中开始不断地探寻更经济、节能、绿色的建筑方式，所以预制装配式建筑开始成为了国内外关注的热点，而我国中央政府十三五发展规划纲要文件中也首次明确提出发展钢结构和装配式建筑的政策要求。装配式建筑最大的优点是其工厂化加工预制构件，避免现场浇筑产生大量的废渣和残余物，具体来说是先在工厂或其他地点将混凝土浇筑成单个构件，然后运至施工现场，将其拼装搭接成结构。预制装配式建筑采取的是全新的装配式技术和可持续技术，采用新型优质材料进行建筑构件生产和装配，符合国家住宅产业化与节能减排要求。
        二、BIM技术在装配式建筑中的应用
        （一）前期规划阶段
        在规划阶段，可以通过地理信息系统（GIS）与BIM技术进行融合，结合手机搜到的场地数据，用GIS技术进行分析研究，用BIM技术建立信息化模型，反映拟建工程的日照、风速等影响下的空间环境，分析拟建工程与已有工程的相互关系，利用BIM系列软件强大的建模、渲染和动画技术进行多方案3D模型的比拟，增强总体规划的科学性、合理性和可行性。
        （二）施工阶段
        对于装配式建筑而言，吊装是装配式建筑施工的核心，具有吊装工艺复杂、机械化程度高等特点，施工单位可以利用BIM技术模拟吊装过程，完善施工方案，在BIM信息平台上进行4D、5D模拟施工，进行施工流程优化和安全隐患排除，减少和避免安全事故的发生，同时，利用BIM技术还可以对施工场地进行布置并优化运载车辆的行进路线，完善施工场地平面布置，让施工过程中的场地最大化利用，减少构件和材料的二次搬运。除此外，还可以结合BIM技术，将工艺标准、施工图、实测实量结果等制成二维码粘贴到现场，供管理人员和工人随时查阅，使施工人员对工艺流程有更准确直观的认知。
        （三）设计阶段
        装配式建筑设计阶段，需要对预制构件进行管线、钢筋等的预埋与洞口的预留，涉及到机电专业人员、构件拆分人员等各方面的综合设计，以往都是各专业独自设计，在施工中发现问题再反过来修改设计，造成人力、财力、时间的大量浪费，而BIM技术正好可以提供一个信息共享的平台，在这个平台上，各专业工程师可以将信息上传、共享，通过各专业间的相互协调、管件的模拟碰撞检查等环节，及时的发现问题，解决问题，减少建筑行业施工阶段频繁的“错漏碰缺”和“设计变更”，提高装配式建筑设计效率、降低预制装配式建筑的设计误差。

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        （四）运营阶段
        运营阶段主要是物业管理工作，对建（构）筑物及机电设备等项目进行维护、修缮和整治，但现阶段的物业管理只注重后期的运营和维护，而忽略前期与建设单位、设计、施工单位之间的交流与沟通，因而，对项目没有一个系统的熟悉过程，导致在后期的运营阶段问题频出，而BIM技术可以有效解决物业公司面临的问题，实现精细化的运营管理。通过所建立的BIM模型，对构建属性进行查询，给建筑改造、设备维护等提供信息，提高运维阶段的设备维护管理水平、建筑拆除改建等。
        三、未来发展趋势分析
        （一）全过程成本控制
        一是按照装配式建筑规划设计中的数据进行三维建模模拟，保障在模拟技术的应用实施中，能够将建筑设计规划中存在的问题处理好，进而在问题的解决中，能够进行专门的对策整改。二是，在成本控制方面，可以在装配式建筑工程的开发中进行科学规划，降低施工成本，这对提高装配式建筑的效率具有重要意义。三是在进行装配式建筑的管理中，能够将预算之外的支出变更因素处理好，由于能够运用BIM技术进行专门的建模管理，在这种建模管理技术的设施下，能够细化建筑管理中的各项因素，避免了不必要的支出和变更。
        （二）有助于提高管理效率
        装配式建筑是一个比较复杂的建筑过程，需要运用到许多机械化设备，在安装实施过程中，对于安全性要求很高。需要制定的安全措施对施工人员进行保护。但是如果采用BIM技术，我们就可以预先进行模拟整个施工过程，通过模拟操作发现方案的漏洞不足之处，不断地完善设计方案，同时提前制定一些应急救援措施。建立一个更好的施工现场，排除各种安全隐患，在不断提高建筑项目质量的同时加强建筑现场的安全性。
        （三）BIM技术促进绿色装配式建筑科学化发展
        绿色装配式建筑是我国现代化建筑行业发展中，在一直完善的一项建筑施工设计技术。通过绿色装配式建筑施工规划设计能够降低整个建筑工程设计及施工中的成本投入，对于提升建筑的自身性发展能力而言，具有重要性研究意义。按照绿色装配式建筑设计的理念来看，其理念的设计要求在进行建筑的规划设计中，能够以最优化设计配合新型建筑施工规划材料进行专门的施工规划整合，借助这种技术的设施降低建筑设计及施工中的能耗，提升建筑的自身设计科学性。
        （四）三维技术实施优化
        在装配式建筑的设计和规划中，最为重要的一项因素就是在进行建筑的规划设计中，能够将建筑的设计方案进行优化处理，保障在方案的优化处理中，能够实施对应的操作工序。由于在BIM技术的应用中其软件规划的多样性和装配式建筑设计的构件实现了有效的融合，这种背景下的装配式建筑方案设计必然会提升整体的建筑规划管理能力。所以在未来的装配式建筑发展中，利用BIM技术进行设计方案的优化提升已经成为了一种必然的发展趋势。
        结束语：
        装配式建筑因其具有节能环保、高效快捷的优势正在国内建筑行业被广泛推广应用，但目前仍存在着发展缓慢，技术体系不完善，相关行业标准未形成等问题。利用BIM技术，在整个建筑全生命周期建立协调一致的信息，在设计阶段对装配式构件进行构件的调取与更新，利用可视化模型进行各项强度、刚度、稳定性分析计算以及施工模拟，确保结构安全可靠;在现场安装阶段施工单位利用可视化BIM模型，由模型直接向实体转化，从模型中获取各种构件以及连接信息指导现场安装，使得节点准确连接，提高装配式建筑在现场节点连接的精度。将BIM技术引入到国内装配式构件的设计、生产、安装上来，在建筑施工行业中做到“互联网+现代建筑”，是建筑行业未来发展的趋势，同时还能大力推动国内绿色环保的建筑产业的发展。
        参考文献：
        [1]王乐.浅谈BIM技术在装配式建筑中的应用[J].建筑•建材•装饰，2019，000(005):175.
        [2]寇耀文,廖若寒,周良峥.浅析BIM技术在装配式建筑中的应用[J].科技视界，2017，000(003):135.
        [3]方红梅.浅析BIM技术在装配式建筑中的应用[J].消费导刊，2019，000(016):78.