BIM 技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用

修立輝 曲志偉

青島安裝建設(shè)股份有限公司 山東青島 266042

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及城市化程度的推進(jìn)，我國(guó)的建筑行業(yè)也迅猛發(fā)展。2016 年2 月國(guó)務(wù)院就有關(guān)裝配式建筑的相關(guān)事宜發(fā)表了《關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見(jiàn)》；在裝配式建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)用BIM 技術(shù)，構(gòu)建建筑的三維立體模型，全方位展示建筑的整體風(fēng)貌，檢驗(yàn)建筑設(shè)計(jì)的合理性，在開(kāi)展施工工作前調(diào)整和確定好方案，減少施工的壓力，提高建筑質(zhì)量[1]。

1 BIM 技術(shù)涵義

BIM技術(shù)它不是一個(gè)單獨(dú)的建模技術(shù)，也不是一個(gè)單純的模型，它是一個(gè)新的概念，是對(duì)建筑業(yè)信息技術(shù)水平的再完善。BIM 技術(shù)是建筑信息模型的簡(jiǎn)稱，對(duì)一個(gè)項(xiàng)目的此模型進(jìn)行創(chuàng)建，需要這個(gè)項(xiàng)目的各類信息、數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，利用數(shù)字信息虛擬仿真建筑物的真實(shí)信息，它大多以三維模型或數(shù)據(jù)庫(kù)的方式進(jìn)行呈現(xiàn)，具有協(xié)調(diào)性、可出圖性、模擬性、可視化等特點(diǎn)。對(duì)此技術(shù)運(yùn)用在建筑中，可以有效的對(duì)施工成本進(jìn)行降低，同時(shí)可以對(duì)生態(tài)環(huán)境做到保護(hù)。

2 裝配式建筑特點(diǎn)

相較于傳統(tǒng)鋼筋混凝土建筑以施工圖為導(dǎo)向，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行澆筑的理念，裝配式建筑更注重構(gòu)件在工廠預(yù)制化生產(chǎn)，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行構(gòu)件安裝組裝。在工廠按照所給的尺寸、材料等信息進(jìn)行所需構(gòu)件的加工生產(chǎn)，也就是預(yù)制。裝配式建筑可以簡(jiǎn)單地理解為：把建筑的各個(gè)組成構(gòu)件在施工作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)組裝而成的建筑。裝配式建筑相較于傳統(tǒng)建筑建造的優(yōu)勢(shì)在于：建造速度快，節(jié)省人工，而且BIM 技術(shù)的特性，如可視性、協(xié)調(diào)性、模擬性、可優(yōu)化性及可出圖性等，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)建筑的可視化設(shè)計(jì)、數(shù)字化生產(chǎn)、精細(xì)化施工，還可以解決裝配式建筑發(fā)展中的管理問(wèn)題[2]。

3 設(shè)計(jì)階段

具體而言，BIM 技術(shù)與裝配式建筑的集成具有以下優(yōu)勢(shì)：第一，BIM 技術(shù)可以緊密聯(lián)系一系列相關(guān)人員。BIM 技術(shù)通過(guò)其獨(dú)有的服務(wù)器，將項(xiàng)目的施工人員、設(shè)計(jì)人員和維護(hù)人員聯(lián)系起來(lái)，在一定程度上加強(qiáng)了工程各階段人員的溝通和交流，從而提高了施工效率，縮短了工程施工時(shí)間，從而達(dá)到降低工程造價(jià)的效果；二是BIM 技術(shù)可以提高工程的施工效率，縮短工程的施工時(shí)間，最終達(dá)到降低工程造價(jià)的效果，能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)裝配式建筑施工過(guò)程中的誤差。BIM 技術(shù)有自己的BIM 服務(wù)器。只要施工過(guò)程中出現(xiàn)差異信息，差異信息就會(huì)立即返回到BIM 服務(wù)器，從而將信息反饋給工作人員，在一定程度上大大提高了工程的整體施工效率。

4 提升運(yùn)行和維護(hù)設(shè)備管理水平有效的結(jié)合

BIM 技術(shù)和RFID 技術(shù)就能夠加強(qiáng)對(duì)于裝配式建筑中系統(tǒng)的維護(hù)，避免系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中出現(xiàn)突發(fā)情況，甚至影響到施工的結(jié)果。在建筑施工中最應(yīng)該避免的就是可能會(huì)影響到施工結(jié)果的因素，因?yàn)?，施工結(jié)果將會(huì)直接影響到建筑的安全性以及企業(yè)的收益。而如果能夠利用BIM 技術(shù)創(chuàng)建信息資源庫(kù)，那么即使發(fā)生大火，消防人員也可以利用BIM 技術(shù)定位火災(zāi)的具體發(fā)生位置，再根據(jù)火災(zāi)的具體情況實(shí)施明確的工作。在維護(hù)裝配式建筑以及其他設(shè)備時(shí)，施工人員必須利用別人的技術(shù)，了解更多與設(shè)備相關(guān)的信息數(shù)據(jù)，根據(jù)設(shè)備的具體情況提升設(shè)備的維修水平。

5 生產(chǎn)階段

一般情況下，BIM 平臺(tái)與云平臺(tái)之間的信息交換非常密切，平臺(tái)通常會(huì)向云平臺(tái)傳遞一系列關(guān)于項(xiàng)目建設(shè)和設(shè)計(jì)的信息。然后，云平臺(tái)將這些重要信息傳遞給廠商。制造商將輸入、審核和校對(duì)信息。當(dāng)信息被確認(rèn)是準(zhǔn)確的，它將啟動(dòng)項(xiàng)目。BIM 技術(shù)與裝配式建筑在生產(chǎn)階段的集成，保證了工程的整體質(zhì)量，在一定程度上提高了施工單位的經(jīng)濟(jì)效益。

（1）在施工模擬過(guò)程中，以動(dòng)態(tài)的三維模式模擬整個(gè)施工裝配過(guò)程，對(duì)施工工序的可操作性進(jìn)行檢驗(yàn)，確保構(gòu)件準(zhǔn)確定位，從而實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的安裝。同時(shí)分析、對(duì)比不同方案的優(yōu)缺點(diǎn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在問(wèn)題，進(jìn)而優(yōu)化施工方案、調(diào)整施工計(jì)劃。

（2）進(jìn)行進(jìn)度跟蹤，展現(xiàn)工程階段性變化。將實(shí)時(shí)采集的當(dāng)前進(jìn)度、資源、成本費(fèi)用等信息，與BIM 模型為基準(zhǔn)的施工進(jìn)度計(jì)劃相對(duì)比，進(jìn)行資源與工程進(jìn)度統(tǒng)計(jì)、監(jiān)控與分析，輔助調(diào)整計(jì)劃。

（3）進(jìn)行5D 成本分析。施工前，基于BIM 模型將不同構(gòu)件所需要的人工、材料、機(jī)械設(shè)備進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，分析不同階段的人工、材料的需要量，及機(jī)械設(shè)備的進(jìn)場(chǎng)時(shí)間，動(dòng)態(tài)比較多個(gè)可能方案之間的成本差別，通過(guò)分析和優(yōu)化選擇成本最優(yōu)的方案進(jìn)行實(shí)施。

（4）吊裝模擬。通過(guò)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)和三維虛擬排布，包括垂直機(jī)械、臨時(shí)設(shè)施、構(gòu)配件等位置合理布置，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的預(yù)制構(gòu)件和生產(chǎn)資料進(jìn)行合理規(guī)劃。優(yōu)化施工現(xiàn)場(chǎng)布置，優(yōu)化臨時(shí)道路、車輛運(yùn)輸路線，有效避免生產(chǎn)資料和儲(chǔ)物空間的浪費(fèi)，提升施工機(jī)械吊裝效率，加快裝配進(jìn)度。

（5）指導(dǎo)安裝并檢測(cè)施工過(guò)程。根據(jù)施工模擬效果，對(duì)整個(gè)裝配式施工的拼裝過(guò)程進(jìn)行指導(dǎo)。將施工過(guò)程中每日的施工照片生成點(diǎn)云模型與BIM 模型相比較，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工過(guò)程的智能化監(jiān)測(cè)。

（6）另外，通過(guò)定位技術(shù)實(shí)時(shí)采集作業(yè)人員位置信息和環(huán)境信息，對(duì)不安全因素進(jìn)行監(jiān)測(cè)和預(yù)警。通過(guò)BIM 技術(shù)模擬安全突發(fā)事件，完善應(yīng)急預(yù)案，減少安全事故的發(fā)生[3]。

6 在運(yùn)行和維護(hù)階段中設(shè)備質(zhì)量與能耗管理分析

裝配式建筑管理人員可以利用RFID 技術(shù)獲取相關(guān)的市場(chǎng)廠家和安裝與輸入人員的具體信息，因此當(dāng)設(shè)備或是構(gòu)件出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，就可以及時(shí)的聯(lián)系市場(chǎng)廠家，對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)。這樣也能夠幫助企業(yè)快速的明確責(zé)任的范圍，當(dāng)范圍得到了明確之后，企業(yè)也能夠在一定程度上降低成本，避免消耗，而且BIM 技術(shù)也能夠幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)裝配式建筑的綠色運(yùn)行和維護(hù)，甚至可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)建筑物中的材料消耗情況，根據(jù)材料消耗情況來(lái)做出具體的材料使用對(duì)策，處理嚴(yán)重的消耗問(wèn)題。

7 結(jié)語(yǔ)

隨著時(shí)代的不斷發(fā)展進(jìn)步，裝配式建筑在我國(guó)房地產(chǎn)市場(chǎng)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，利用BIM 技術(shù)的特點(diǎn)，結(jié)合產(chǎn)業(yè)的上下游信息交互，提高裝配式建筑在我國(guó)的整裝率，有助于推動(dòng)社會(huì)不斷發(fā)展前進(jìn)。