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BIM技术在装配式建筑全生命周期的应用研究闫琰

发表时间：2020/11/24 来源：《基层建设》2020年第22期作者：闫琰

[导读] 摘要：随着我国经济文化的不断发展，我国的建筑行业也取得了一定的成就，装配式建筑在我国发展的速度也得到了提高。

        北京构力科技有限公司北京 100013
        摘要：随着我国经济文化的不断发展，我国的建筑行业也取得了一定的成就，装配式建筑在我国发展的速度也得到了提高。BIM技术平台是促进我国装配式建筑产业化发展的关键技术平台。本文对我国装配式建筑发展的影响因素进行了一系列的分析，进一步研究了BIM技术在装配式建筑生命周期中的应用，并提出了相应的措施，希望能够促进我国装配式建筑产业化的发展。
        关键词：BIM技术；装配式建筑；生命周期
        前言：在进行我国建筑工程的建设过程中，装配式建筑为建筑的整体标准、工业化生产安装和信息管理等方面提供了现代化建设方法，如果不能够实现装配式建筑的产业化发展，就无法进一步体现其相关的优势，BIM技术能够为装配式建筑提供相应的技术支持，将其生命周期进行相应的协调，是进一步实现装配式建筑发展的最佳技术。所以必须要进一步推进BIM技术在装配式建筑建设过程中的利用，积极促进BIM技术的发展，促进我国装配式建筑行业的进一步发展。
        1 阻碍装配式建筑发展的因素
        从我国装配式建筑开始发展以来，已经创建了相对完整的装配式建筑技术体系，在目前的建设过程中，混凝土建筑因其具有良好的稳定性和抗震性能赢得了人们的青睐，成为了建设过程中主要的建筑原材料。但因为社会在不断地发展，人们的环保意识进一步加强浇筑式混凝土的建筑对城市环境造成了极大的破坏、对资源造成了极大的浪费，在进行工程建设的过程中运用率逐渐降低。随着我国可持续发展战略的提出，各个地区的政府部门也出台了相关的政策，鼓励建筑单位进行装配式建筑的建设，相应的设计单位和施工单位也纷纷加入了装配式建筑的建设浪潮。虽然装配式建筑在我国已经取得了进一步的发展，但在其实际的建设过程中尚未达到国家相应的标准，没有进行标准化的设计和生产，对相应的信息也没有进行充分的运维，严重制约了装配式建筑的发展。
        1.1 没有实现标准化的装配式建筑设计
        在我国目前装配式建筑的相关设计中，大多数都是先整体、后拆封的设计模式，按找相应的结构进行设计，手动拆分为相应的构件，设计人员再对构件进行设计和连接。但在进行手动拆分的时候，没有相对统一的标准，会经常出现异性构件多、尺寸混乱等问题，达不到相应的标准；在进行设计的过程中，还具有阶段性、单向性的特点，只有在完成上一步的设计后才能进行下一步的工作，设计过程中各个专业之间也相互独立，缺乏交流和沟通，导致整个设计中的构建经常发生碰撞预埋、预留不合理等问题。
        1.2 施工成本较高
        装配式建筑的资金投入比以往传统的建筑较高，主要有模具加工、构件装调等部分组成。在进行设计的过程中拆分的标准不一，拆分出的构件尺寸较大，导致预制构件的重量超出相应的范围，在进行运输的过程中进一步提高了运输成本。除此之外，不同建设项目中拆出的构件也各不相同，生产商需要对每一个项目进行单独的配模，模具利用率十分低下，造成严重的资源浪费进一步提高了建设成本。
        1.3 工作人员的整体素质较低
        根据国家相关规定，在建设装配式建筑上必须要对总工程采取承包的模式，通过对建筑工程进行相应的设计、相关部件生产、施工等采取统一管理，这极大的提高了对相关工作人员的工作能力和专业知识的要求。而标准化设计、工厂化、生产、装配化施工等各项要求对装配式建筑施工也提出了新的技术挑战。在目前的发展过程中，管理人员和技术人员才十分紧缺，对我国装配式建筑的发展造成了不利的影响。
        2 BIM技术在装配式建筑生命周期的应用分析
        随着BIM技术的不断发展，装配式建筑迎来了新的发展机遇。如果将二者进行相应的融合，在BIM数字化建造技术的基础上，实现对装配式建筑生命周期的信息化管理，能够进一步提高相应的生产技术和管理效率，使建筑施工管理水平和整体质量得到有效的提升，进一步推动我国建筑行业的发展。
        2.1 方案设计阶段
        为了能够进一步解决方案设计时产生的问题，必须要将相应的设计模式转向为正向设计，先建立一个标准的构建模型，然后从整个模型中完成相关构件的组装。

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必须对设计过程中的方案设计、模型库的建立、总体设计和构建生化这四个阶段进行全面的掌控，在进行方案设计时，利用BIM技术建立出准确的二维线条和三维建筑之间的关系，建立一个科学的方案模型，确定相应的设计方法。完成了相应的方案设计后，在工程师的指引下对装配式建筑各个功能区的构件进行相应的设计，使之达到相应的标准，满足不同的需求。完成上述的工作后，设计人员要选择合适的构件进行相应的组装工作。这种设计模式从根本上防止了异性构件的产生，进一步促进构建标准化的设计。
        2.2 构件生产阶段
        在进行构建的生产过程中，目前的生产模式会对施工的工期造成严重的影响，导致施工单位的信息不能够进行及时的对接相应的生产计划，也不能达到施工的具体要求，会出现库存不足或库存积压的现象。利用B M技术可以促进设计单位和施工单位进行有效的信息沟通，确定构件的尺寸，实现标准化的生产。
        2.3 施工阶段
        装配式建筑施工会用到大量的构件，相应的装调工作量也相对较大，对于工作的精确程度也有着较高的要求。在进行施工前，施工单位可以利用BIM技术进行工程建设的试验，对相关的施工方案进行优化，进一步提高工作效率。BIM技术还能够对装配化施工进行相应的技术管理，促进资源的优化配置，进一步不提高对整个工程建设管理的效率。
        2.4 运维管理阶段
        在建筑项目投入使用后，建设过程中所有的信息都会出存在BIM技术运维管理的平台中，工作人员可以通过BIM系统对信息进行查找进一步减少手动搜索的工作量。除此之外，如果水、电、暖等相应的工程发生了故障，也可以通过BIM模型确立出发生故障的位置，进一步提高相应的维修效率。
        3 促进BMI与装配式建筑融合的措施
        为了能够进一步促进装配式建筑产业化的发展，必须要促进BI M技术和装配式建筑的融合。
        3.1 全面促进产业链的升级
        我国目前装配式建筑的发展并没有形成比较完整的产业链，在进行建设的过程中，相应的技术管理水平也存在着差异，严重的阻碍了装配式建筑产业化的发展，相关设计水平的高低也对构建的生产和装配带来了一定的影响。所以必须要解决技术水平管理中存在的差异，防止各个环节间相互牵制，对整个装配式建筑的产业链进行全面的升级，促进各个环节、各个方面进行有效地提高，保证其均衡发展，进一步实现标准化的生产和设计。
        3.2 大力推广工程总承包模式
        对装配式建筑建设过程进行统一的规划和管理进一步发展装配式建筑的前提。利用BIM技术虽然能够将设计、施工、运维等各个环节进行相应的整合，但是由于缺乏统一的管理，使得建设过程中每个环节的融合度相对较低。采用总承包模式对项目进行全过程的统筹管理，能够进一步促进施工个环节的有机融合，将BIM技术的优势进行充分的发挥，将装配式建筑生命周期的数据进行信息化的管理和共享。
        3.3 促进专业人才队伍的建设
        建筑单位必须要认识到BIM技术专业人才的重要性，建立完善的人才培养机制，加大BIM专业人才的培养力度，建立一个专业化程度高的人才队伍，提高行业的竞争力。
        结语
        为了能够创建出智能化的建筑，实现装配式建筑产业化的发展，必须要对BIM技术进行有效地利用。相关的政府部门可以制定出标准化规范换的规章制度，进一步促进BIM技术和装配式建筑的融合，全面升级相关的产业链，推进BIM技术专业人才的培养，保证我国装配式建筑稳定发展。
        参考文献：
        [1]周梓珊.基于BIM的装配式建筑产业化效率评价的指标体系研究[D].北京：北京交通大学，2018.
        [2]刘若南.中国装配式建筑发展背景及现状[J].住宅与房地产，2019（32）：33-47.
        [3]李红豫.BIM+3D打印技术的装配式建筑研究进展[J].施工技术，2019（6）：276-279.