张子康
潍坊昌大建设集团有限公司 山东省潍坊市
摘要：我国建筑行业不断完善和创新，但在发展过程中也存在一些问题，如在管理模式上由于受传统粗放模式的影响，出现严重的资源浪费、生态环境污染及破坏等问题，严重阻碍建筑行业的健康可持续发展。而装配式建筑的出现及应用，有效地改善了这一现状，为建筑行业发展指明了方向；同时，BIM技术在装配式建筑中的有效应用，进一步优化了装配式建筑的发展。基于此，文章研究BIM技术在装配式建筑工程中的应用。
关键词：BIM技术；装配式建筑；应用
引言
建筑行业是国民经济重要构成，对其他产业健康、稳定发展起到保障作用。为使我国经济稳中推进，建筑行业应积极改革，将建筑能耗量降至最低，短缩工期，最大限度提升建筑工业化水平。BIM技术的开发与应用，在维持装配式建筑设计优势特征基础上，助推建筑物设计践行智能化、数字化发展路线，明显提升装配式建筑各部件设计准确度，打造高品质项目。
1、BIM技术及装配式建筑
1.1BIM技术
BIM技术以计算机设备为载体，建立在一定的硬件基础之上，主要通过建立模型，在二维图纸的基础上建立三维信息模型，在模型中呈现多方面信息，如材料信息、构件尺寸、连接情况等。而且操作灵活，当项目工程信息发生改变时，只需要把相应的参数进行修改一下就好。相较于传统钢筋混凝土建筑以施工图为导向，在现场进行浇筑的理念，装配式建筑更注重构件在工厂预制化生产，在现场进行构件安装组装。在工厂按照所给的尺寸、材料等信息进行所需构件的加工生产，也就是预制。装配式建筑可以简单地理解为：把建筑的各个组成构件在施工作业现场点对点组装而成的建筑。装配式建筑相较于传统建筑建造的优势在于：建造速度快，节省人工，而且BIM技术的特性，如可视性、协调性、模拟性、可优化性及可出图性等，不仅能够实现建筑的可视化设计、数字化生产、精细化施工，还可以解决装配式建筑发展中的管理问题。
1.2装配式建筑
装配式建筑是将传统建造方法中的大量现场作业活动转移至工厂内进行，在工厂中加工制造好建筑施工所需的各种构件与配件，如楼板、墙板、楼梯等，运输至建筑施工现场，利用可靠的衔接方式于现场装配、安装而建造出的建筑。装配式建筑的特征主要如下：（1）在车间内生产加工完成大量的建筑部品；（2）工程现场进行大量的装配式作业，和传统现浇施工模式相比较，作业量及强度均有很大降低；（3）利用建筑、装修一体化设计及施工技术，促进装修与主体施工作业同步推进理想化状态形成过程；（4）设计的标准化与管理的信息化，伴随构建标准水平的提升，生产工效也有所提高，相对应的构件成本降低，联合现代工厂的数字化管理，能不断提升装配式建筑的性价比；（5）符合建设绿色建筑的要求。
2、BIM技术在装配式建筑结构设计中的具体应用
2.1深化设计阶段装配式构件的BIM运用
目前，许多装配式建筑施工过程中所需的PC构件依然会用常规的二维图纸进行设计，并把设计的二维图纸发给PC构件生产厂家，且PC构件生产厂家对模型做二次修改之后，再预制模具并加工生产。这种做法的不足之处是，PC构件没有真正做到按设计单位交付的订单图纸来进行加工生产。同时，许多PC构件生产厂家给出的二次翻模图纸和加工图纸时常与实际要求不符，再加上二维图纸无法进行预拼装实验，所以易在生产加工环节出现钢筋碰撞问题，从而就需要多次修改模具，无疑会增大成本投入。而应用BIM技术进行构件设计则可以有效避免上述问题，主要设计如下：（1）结构构件、装饰构件以及功能构件的划分工作，通常是依据造型、配筋原则和制作方法的不同来进行，并在划分完成以后，再制定相应的装配式建筑BIM族库架构。（2）装配式构件的二维图纸和三维模型的各种数据要通过BIM技术进行参数化和集中管理，真正实现模型全参数化。（3）开展建模工作之前，为使各部件保持自身的独立性，需要再次确定建筑中构件间的相互关系，通过扁平化构造方法进行构件内部的模型树结构改造，并对参数做标签，以提高管理效率。（4）建立双重可行性检验制度。事先验证构建整体外部轮廓和单元划分是否准确，需要先在BIM平台上进行拼装模拟，然后在所需建筑中嵌入整个装配式构件。
在构件单元内部的支撑结构的问题上，以钢筋网络为例，利用BIM平台对不同的钢筋进行全参数化的深层次建模和碰撞检查。钢筋网络的深度编辑是在参数化的基础上，编写所需的程序，以此来呈现钢筋的外部功能，并提高工作效率。钢筋建模过程中要重点做好纠偏工作，并处理好结构钢筋与结构外形的关系，确保建模参数之间保持良好联系。在具体效果呈现环节，为了完成使施工方和车间满意的二维图纸，需要在装配式构件BIM模型利用族文件进行产品优化。
2.2生产运输阶段
生产人员为做到生产精确化，必须掌握清晰、明确的构件加工信息，这些信息可以通过BIM共享平台上的三维模型来进行实时查看及获取。BIM技术在信息管理和存储方式上有很大优势，借助这一优势，可以减少生产人员二次作业的次数，提高工作效率。在生产环节，将可自动识别的标签粘贴到预制构件上，再使用智能识别技术识别标签包含的参数信息，并传输到BIM平台上，以此来对预制构件的运输、存储、装配等过程进行有效管理，比如在运输过程中，可以利用BIM平台解决以往运输中无法准确追踪物料和查验程序复杂的问题，实现精确预测运输以及进场时间，可以精准对接生产单位与施工现场的装配。
2.3预制构件生产阶段
预制构件的生产过程在整个装配式建筑的生产过程中占有很大的比重，是实现装配式建筑生产的一个重要环节，生产的预制构件的准确性是后续装配式构件现场施工连接的重中之重。因此，在排除工厂建造之外，为了确保构件生产加工信息的准确，工厂厂家要先从实现建立好的装配式建筑BIM模型中导出所需要的相应的构件的尺寸信息及材料信息，根据所得的信息制定相应的生产计划，并且及时和施工单位进行沟通，确保及时、有效地进行衔接工作。为了确保施工过程中各单位的施工进度以及质量，项目设计人员需要在装配式建筑设计方案确定之后，将BIM模型中包含的各种构件配件信息与生产厂商进行共享，生产厂商根据获得的产品的信息进行加工，实现构件设计信息与生产信息的对接，提高生产过程中自动化水平和构件生产效率。
2.4施工阶段
在装配式建筑的施工阶段，采用无线射频识别技术，对记录媒体进行读写，将构件尺寸信息等导入电子标签，从而达到识别和数据交换的目的。而且该技术还可以对物流等信息起到远程监控的作用。BIM技术在装配式建筑领域的应用，可以将该领域产业的上下游企业联合起来，做到真正的信息一体化，有助于全国装配式建筑建设的稳步推进。
2.5日常运维管理
调查研究表明，很多建筑在生命周期内的费用耗损均始源于使用阶段，当每个建筑平均使用年限超出7年，其耗用运维费用显著超出建筑自身造价，建筑工程费用耗损始终处于不均衡增长状态中。为提高运营商经济效益，需要使用专业化建筑运维管理，装配式建筑施工阶段在维修设备时需数次采集信息，但因采集信息数量及类型过多，出现遗漏情况在所难免。将BIM技术用于装配式建筑日常运维活动中，建设完善化信息管理系统，实时监控建筑内设备运行状况，及时发现各类安全隐患，做到防患于未然。BIM技术建模能筛选出可重复利用的资源，经回收处置后再应用，将资源浪费量降至最低。
结语
总而言之，BIM技术作为一种先进的建筑信息建模技术，将其应用到装配式建筑施工中，可以有效提高构件生产及施工的质量，并优化人力、物力等各种资源的配置，减少装配式建筑施工中的资源浪费。同时，也可以简化装配式建筑的工序及流程，提高装配式建筑整体的施工质量。因此，施工单位应进一步深化BIM技术的研究，挖掘其技术价值，推动装配式建筑实现更加快速、稳健的发展。
参考文献
[1]薛祖伟.装配式建筑结构设计中BIM技术的应用研究[J].粘接,2020,42(06):105-108.
[2]万泉.装配式建筑结构设计中BIM技术的应用研究[J].建材与装饰,2020(08):70-71.
[3]王琳琳.BIM在装配式建筑结构设计中的应用[J].门窗,2019(21):162.
[4]陈章勇.试析基于BIM软件下的装配式建筑结构设计[J].居舍,2019(11):94.