高琦程1 王金石2
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【摘要】BIM技术是一种三维建模技术，通过相应的参数数据模拟相应的三维模型。理论上，只要参数数据准确完整，模型和实际目标就不会有差距。在预制混凝土结构工程中，为了保证管道孔洞的顺利对接，BIM技术建模可以直接判断建筑工程形成后是否存在未成功对接的孔洞。如果有，可以在模型上调整孔，直到所有孔成功停靠。BIM技术在预制混凝土结构工程中还有很多应用，本文将对此进行分析。
【关键词】BIM技术；装配式混凝土结构；应用
随着社会的快速发展，绿色建筑越来越受到人们的青睐。建筑形式也从传统建筑转变为预制建筑。越来越多的省市开始推广预制建筑，BIM技术与预制建筑的结合越来越受到重视。本文研究了BIM技术在预制建筑全生命周期中的应用，得出了设计阶段、构件生产阶段、施工阶段和运营阶段四个不同阶段的主要应用。同时，本文探讨了BIM技术在预制建筑应用中面临的问题，并给出了一些对策和建议。
1 BIM技术
1.1 BIM技术定义
建筑信息建模是建筑信息模型。事实上，在BIM出现之前，建筑信息模型的技术理论已经在美， 欧的一些地区发展了30多年。美国家建筑研究院和设施信息委员会联合编制的《国家建筑信息管理系统》(NBIMS)对BIM的定义如下：BIM(建筑信息模型)是设施物理和功能特性的数字表示，可以作为信息共享资源，从项目的初始阶段就为项目的整个生命周期提供信息服务，这种信息共享可以为项目决策提供可靠的保障。同时，在项目的不同阶段，不同的利益相关方在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映各自的责任。
1.2 BIM技术的特点
1.2.1可以可视化
BIM技术可以直接提取项目的几何特征、物理特征和功能特征来构建数字模型，从而实现建筑设计的各个阶段，包括方案设计、初步设计和施工图设计的BIM绘图和显示，而不需要通过其他手段或工具重新创建视觉模型。图1是BIM技术建立的施工模型图实例。BIM技术主要依靠BIM建模软件平台，可以直接生成施工图，拓宽可视化范围，甚至具有动态施工模拟、日照分析模拟等可视化功能。BIM建模软件虽然种类繁多，但主要是Revit和广联达，再细分为Revit Architecture、广联达土木工程算量、广联达土木工程建模算量； 广联达加固算量软件用于结构算量； Revit Mape、广联达Magicad等软件。主要用于机电、TEKLA等。主要用于钢结构；场地设计采用广联达场地布置软件；使用BIM建模核心软件建立包括建筑、结构、安装等信息在内的各种参数化模型后，可以集成为一个综合的信息模型。
1.2.2协调
建设项目的设计者、施工者、业主和监理等不同利益相关者之间的沟通是一个需要各方协调的难题。
如果双方未能有效沟通，可能导致施工碰撞，实际施工与设计图纸不符。但BIM技术具有很好协调这种关系的特点，有利于设计人员或施工人员快速应对施工过程中遇到的技术问题，如通过碰撞检测系统对BIM模型进行钢结构碰撞检测。BIM模型支持不同的利益相关者在项目的不同阶段对设计图纸中的信息进行添加、提取、更新和修改，使设计和图纸的修改不受时间、空间等工具的限制，设计和图纸始终保持一致，从而支持各方共同努力。更重要的是，BIM技术的应用可以在正式图纸出来之前发现问题，并与设计师讨论图纸的修改意见，从而降低施工难度和成本。
2 BIM技术在装配式建筑中的主要应用
2.1 BIM技术在设计阶段的应用
在设计阶段，按照标准化、模块化进行设计，利用Revit软件创建项目所需的族，建立形成完善的构件库，例如预制柱、预制梁、预制板、预制楼梯、预制外墙板等。建好族库后，后续的建筑、结构、机电设计可直接运用族库中选择所需的族进行三维可视化模型搭建，大大提高了设计的效率。不仅如此，建好的族库可为以后的项目所用。并且可以直接为构件厂提供可供生产的详图。
在传统的设计中，由于项目体量大，设计人数多，出现建筑与结构矛盾的现象。例如，电梯井、管道井等的位置建筑与结构对应不上的情况。或者出现建筑与装修不对应的现象，还有可能出现土建与机电矛盾的现场。各专业之间协调性差，导致工作效率低。CAD二维图纸中存在的错、漏、碰、缺现象难以被查出，而BIM技术可以得到很好的解决。BIM可以进行三维可视化模拟，构件设计完成后，利用BIM相关软件可以检测各构件和设备之间是否有碰撞现象发生。并且可以对碰撞进行标志，检测完成后可以生成碰撞报告，方便后期的修改。
2.2 BIM技术在工厂预制生产阶段的应用
预制构件设计完成后进入工厂生成阶段，在生产之前，设计会进行设计交底。传统施工中，常运用二维图纸进行交底。往往难以掌握设计意图而效果不佳甚至导致构件生产错误。通过BIM技术可以进行三维可视化交底，效果突出。在装配式建筑预制构件生产过程中，可将BIM技术和RFID技术进行结合。RFID是Radio Frequency Identification的缩写，叫作射频识别技术。通过在预制构件内放置芯片，既可以通过构件生产管理子系統从BIM数据库里读取对应构件的设计参数，与此同时，通过RFID技术可将预制构件生产时的各种信息反馈给BIM数据库，实现了交互的功能。简单来说，RFID芯片就是预制构件的身份证，可更好地实现BIM在装配式建筑全生命周期的管理。
2.3 BIM技术在施工阶段的应用
项目进场以前，运用BIM进行场地布置，塔吊位置、钢筋加工棚、木工加工棚、材料堆场、临建布置等都可以通过三维图进行清楚明了的表达、根据工艺图编排好预制构件的吊装顺序，根据吊装顺序向工厂提供构件需求计划。通过RFID和BIM技术，组织现场的施工部署，构件进行合理的堆放，避免出现构件翻转和二次转运的问题。
利用BIM技术可以进行施工进度和施工组织模拟，将预制构件安装时间输入软件中，可以在虚拟环境下对承建项目进行仿真模拟施工。横道图和3D动画模拟能够同时直观地展示出来。与此同时，管理人员可以查看任意阶段的施工进度模拟情况。在实际施工中，结合BIM虚拟施工模拟，运用PDCA循环法则，及时进行计划进度和实际进度的对比分析，优化现场的人员材料机械等资源配置。在安全、物资、质量、商务等管理方面，BIM技术结合RFID技术，对项目施工管理大有帮助。
3结束语
改革开放以来，我国的社会经济条件得到了极大程度的改善，人们对于房屋建筑的需求的也越来越高，为了更好的满足人们日益增长的住房需求，装配式房屋建设应运而生，装配式房屋建筑有别于一般房屋建屋，它对于建造房屋的技术要求更高，需要强大的科学技术做支撑，在装配式房屋的建设过程中如果能够有意识的引入BIM技术，可以极大的提升建筑的品质，及时的发现房屋设计以及建筑施工过程中存在的问题，从而有效的减少工程施工的时耗，最大限度的降低工程施工的总成本，提高建设施工单位的整体经济效益。
参考文献：
[1] 王海瑞.房屋建筑装配式混凝土结构关键技术分析[J].建材与装饰，2017.