浅析BIM技术在装配式建筑中的应用

摘 要 近年来，科学技术在建筑方面发挥了巨大的作用，极大地提升了建筑行业的效率和质量，而建筑界的新宠——装配式建筑，也将在BIM技术的带领下越来越完善，成为引领新时代建筑的又一大引擎。

关键词 装配式建筑;BIM技术;预制构件

装配式建筑已经成为近年来建筑行业热议的话题，并在国外得以广泛应用。我国的建筑设计中也越来越多地采用装配式建筑来建造不同功能的建筑，逐步实现缩短工期、方便施工、提高质量、保护环境、控制成本等的跨越性提升。于是，如何能够更快捷、更方便地建造装配式建筑也成为建筑行业追求的一大目标。BIM技术作为近年来在建筑行业应用广泛的信息化技术，已经先后应用于设计、施工、运行等多个领域。尤其是其可视性、协调性、模拟性、优化性等特点，将建筑从设计到施工到运行过程中的所有问题实现信息化，有效的解决更多问题。BIM技术和装配式建筑两者相辅相成，将会给我国传统建筑行业带来新的发展。

1 提高装配式建筑的设计水平

BIM技术的一大突出特点就是信息共享，可以同时关联建筑、结构、给排水、安装、电气等多个专业领域的工作人员，而装配式建筑的图纸不同于传统建筑的设计方法，它在施工图阶段就需要将诸如基础、柱、梁、楼板、楼梯等主要部分以预构件的形式制作出来，相当于一个人的骨骼，靠关节拼装成一个完整的骨架，装配式建筑也是如此。而BIM技术就像上天安排给装配式建筑的完美配偶，BIM技术的可视性可以完美地将装配式建筑中的包括消防系统以及水电暖系统在内的所有构造呈现在建筑师以及甲方面前，使装配式建筑锦上添花。

以裕璟幸福家园项目为例，裕璟幸福家园项目是中国目前华南地区预制率最高的项目，也是深圳首家预制率高达百分之五十，装配率高达百分之七十的项目。此项目建筑高度为100米，楼层数为33层。在建筑设计中，坚持“设计、加工、装配”一体化和“建筑、结构、机电、室内”一体化。设计优化不仅借鉴了北京装配式剪力墙结构的经验，还相应的结合了深圳本地的特点，并将装配式建筑和BIM技术的有机结合进行设计优化，在兼顾设计特点的同时选用适合的结构做法。同时借助BIM技术，建立“企业云”，实现“全员、全专业、全过程”的“三位一体”BIM应用，使得整个工程在各个领域信息共享、进度共享、资源共享。这个项目优于其他项目的一大特点还体现在其公司制定了企业标准《装配式施工企业BIM协作规则》，完美地将设计资源标准、设计行为标准和设计交付标准提前协调清楚，从而避免了许多规则上的麻烦。同时，所有专业设计的人员都在一个BIM平台上进行设计和工作，不论是前期设计还是后期施工，不同领域不同时期的团队都可以无缝衔接，于是最终的成果包含了建筑、结构、给排水、暖通、电气甚至装修和系统设施。而当我们以为BIM已经达到我们所有预期的时候，BIM还给我们带来了更惊喜的地方，它不仅仅是模型共享，更是资源共享，详细到每个空间的布局、钢筋混凝土的配比、装配式建筑中构件的数量，全都承载在一个平台上，基于BIM技术，我们可以自动生成需要的各专业材料的配件、用量，甚至取消了工程造价专业，实现了整个系统的数据信息计算机化[1]。

2 优化装配式建筑的施工技术

除了在设计中之外，BIM技术甚至可以直接模拟装配式建筑的施工过程，例如，在BIM三维模型中可以模拟每个不同部位、不同预制构件、不同节点的预装配，保证了实际安装的准确性。模拟装配过程可以提前培训施工人员了解不同构件的装配顺序及位置，在实际施工过程中提升装配效率，并且能提前避免施工中平面图与立面图不匹配的情况。同时也可以采用三维模型进行施工交底，让施工人员更好地了解设计以及装配问题。以及将设计模型与广联达BIM土建算量平台对接，根据结构施工图和建筑施工图进行建模并计算工程量，实现对部品部件钢筋量、混凝土量、土方量等的统计，进一步实现将施工过程优化管理。

以南通政务中心停车综合楼项目为例，南通政务中心停车综合楼工程，位于南通政务中心以北地块，建筑高度为57.15米，总建筑面积为48972.21平方米，其中地上16层，地下2层，涵盖了包括停车、办公、会议中心、酒店等多项功能。整栋建筑采用整体框架现浇核心筒体系，凸显了“绿色技术集成化、设计产品工业化、建筑设计信息化、绿色运营数据化、项目施工绿色化”等亮点，获得三星级绿色建筑运行标识。预制率高达53.3%，栏杆、墙体以及管道系统等部件都是经过提前设计并模拟装配过的，是一座典型的装配式建筑。建筑经过BIM技术的设计优化以及模拟施工，使得整个建筑设计形成“少规格，多组合”的状态，大大降低了建造成本，通过设计与施工一体化，实现绿色施工，并大大提高了施工效率[2]。

3 完善装配式建筑的运维管理

BIM技术优于其他建模软件的又一大特点是可以完全实时模拟已建成的建筑系统。采用revit建模软件完成项目建筑、结构、暖通、机电全模型等，模型细化至场地、墙体、幕墙系统、楼板、屋面、地面等多层结构，同时，BIM软件可以进行室内采光分析、室内外风环境分析、室内气流组织分析等多方面性能化分析。甚至可以考虑到装配式建筑中的梁、楼板、柱、花池等大量构配件的预留孔洞问题，通过将BIM模型进行碰撞检测，彻底解决结构系统碰撞问题，甚至细化到预留孔洞以及预留暖通管道的位置是否准确，保證预制构配件及机电管线的安装过程中不出现标高、开洞等问题[3]。

4 存在问题及建议

BIM技术在建筑领域最大的问题就是没有做到足够的推广，缺乏统一的建模原则，导致模型无法传递，现阶段将BIM技术全程应用于建筑项目中的公司并不多，并且在软件技术方面缺乏有经验的技术顾问。结合以上几点问题，提出一些不成熟的建议：①加大BIM技术在建筑行业尤其是与装配式建筑的衔接与推广。②建立统一的建模原则，使得全网共享模型初始属性。③建立正式的有经验的技术顾问公司，更好地把BIM技术传达给各行各业。

参考文献

[1] 陈莉.装配式混凝土建筑建安工程造价研究[D].杭州：浙江大学，2018.

[2] 张立.浅谈装配整体式框架结构施工质量控制[J].住宅科技，2014，34（6）：73-76.

[3] 樊则森.运用“系统工程”思维发展装配式建筑[J].建筑，2017，（10）：10-13.

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