李殷龍

BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用價(jià)值分析

李殷龍

（南充職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木工程系 四川南充 637000）

隨著國(guó)家對(duì)裝配式建筑項(xiàng)目的不斷推進(jìn)以及BIM技術(shù)在國(guó)內(nèi)的運(yùn)用與發(fā)展，如何使BIM技術(shù)更好地服務(wù)于裝配式建筑行業(yè)，將成為重要的研究課題。本文重點(diǎn)分析BIM技術(shù)在裝配式建筑中發(fā)揮的應(yīng)用價(jià)值，進(jìn)一步明確BIM技術(shù)的概念，希望能夠加速裝配式建筑的信息化及現(xiàn)代化。

BIM技術(shù)；裝配式建筑；應(yīng)用與分析

2016年3月，中央政府在發(fā)布的十三五發(fā)展規(guī)劃綱要中對(duì)鋼結(jié)構(gòu)和裝配式建筑發(fā)展提出政策要求并予以重點(diǎn)支持，各個(gè)相關(guān)部門(mén)也在不斷地推進(jìn)裝配式建筑項(xiàng)目的運(yùn)行與發(fā)展。與此同時(shí)，BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）作為一股全新的力量不斷地注入裝配式建筑行業(yè)，為裝配式建筑行業(yè)帶來(lái)革命性的進(jìn)步，并且，隨著B(niǎo)IM技術(shù)的不斷發(fā)展與成熟，其在裝配式建筑中發(fā)揮著越來(lái)越大的價(jià)值。本文重點(diǎn)分析BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用價(jià)值，加快兩者的運(yùn)用與推廣。

1. BIM技術(shù)

BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）[1]起源于上個(gè)世紀(jì)70年代，是在三維數(shù)字技術(shù)的基礎(chǔ)上，利用Revit等三維建模軟件，充分采用不同專(zhuān)業(yè)人員的技術(shù)信息的工程數(shù)據(jù)模型，能夠充分地表達(dá)裝配式建筑項(xiàng)目的所有相關(guān)信息，不僅僅是指三維幾何形狀的信息，還包括大量的非幾何形狀的信息，比如建筑材料的性能、價(jià)格、質(zhì)量等。在2002年，美國(guó)Autodesk公司將其命名為BIM，并且在建筑行業(yè)中得到全面的推廣。BIM技術(shù)將人眼可見(jiàn)的建筑物實(shí)體與仿真建筑物密切地聯(lián)系在一起，并通過(guò)數(shù)字進(jìn)一步傳遞仿真建筑的相關(guān)信息并及時(shí)更新數(shù)據(jù)，建立多維的數(shù)據(jù)模型，通過(guò)項(xiàng)目各個(gè)階段信息的整合，為專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員提供全方位的資源信息平臺(tái)。

參數(shù)化建模是BIM的技術(shù)核心，整體的內(nèi)容設(shè)計(jì)均實(shí)現(xiàn)參數(shù)化，將建筑的施工圖與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工廠(chǎng)制造及現(xiàn)場(chǎng)安裝等各個(gè)階段數(shù)字化地體現(xiàn)在模型中，各個(gè)構(gòu)件相互關(guān)聯(lián)，變更模型時(shí)即會(huì)引起相關(guān)部分的變更。BIM技術(shù)已經(jīng)在國(guó)外受到非常廣泛的關(guān)注，也是設(shè)計(jì)和施工單位承接項(xiàng)目的必要能力，應(yīng)用的范圍比較廣，軟件技術(shù)比較成熟，美國(guó)是較早啟動(dòng)、比較先進(jìn)的建筑業(yè)信息化研究的國(guó)家。相比于國(guó)外，我國(guó)香港在2009年成立BIM協(xié)會(huì)，早在2006年，香港就已率先使用建筑信息模型。香港房屋署提出，在2014年到2015年，BIM技術(shù)將覆蓋其所有的項(xiàng)目。內(nèi)地建筑業(yè)也逐漸興起B(yǎng)IM技術(shù)的狂潮，各種政府相關(guān)單位、高校、設(shè)計(jì)單位、施工單位也開(kāi)始推廣BIM技術(shù)。到目前為止，很多設(shè)計(jì)企業(yè)也都擁有了自己的BIM團(tuán)隊(duì)。

2. 裝配式建筑

預(yù)制裝配式建筑（Prefabricated Concrete，簡(jiǎn)稱(chēng)PC）始于17世紀(jì)，在20世紀(jì)初引起行業(yè)內(nèi)的關(guān)注，其建造方式如汽車(chē)制造過(guò)程，指建筑的構(gòu)配件采用工業(yè)化方法生產(chǎn)，在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝，是工業(yè)化建筑的主要方式。采用預(yù)制裝配式建造的建筑具有以下主要特點(diǎn)：生產(chǎn)效率高，建造速度快，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)少，施工受季度影響小。裝配式建筑以其綠色施工、環(huán)保節(jié)能、建造速度快、節(jié)省勞動(dòng)力等是具備的優(yōu)點(diǎn)，在建筑工程中應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。

3. BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用

建筑業(yè)在我國(guó)傳統(tǒng)行業(yè)及國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)重要的地位，由于我國(guó)人口眾多，有非常龐大的居住需求，因此建筑行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)迫在眉睫，而裝配式建筑以其較快的建造速度、較高的建筑質(zhì)量吸引了人們的興趣，自從建國(guó)之初的嘗試發(fā)展到這些年的長(zhǎng)足進(jìn)步，不斷地壯大了建筑行業(yè)。在2008年，我國(guó)建筑行業(yè)引進(jìn)BIM技術(shù)以后，并得到很多典型應(yīng)用，尤其是在裝配式建筑中發(fā)揮著不可替代的作用，具體應(yīng)用價(jià)值分析如下：

3.1 提高專(zhuān)業(yè)人員的工作效率

引進(jìn)BIM技術(shù)之前，專(zhuān)業(yè)人員均是在2D的環(huán)境中進(jìn)行裝配式建筑的設(shè)計(jì)，還要按照各個(gè)階段的不斷推進(jìn)及各種專(zhuān)業(yè)人員之間的問(wèn)題及時(shí)更新設(shè)計(jì)圖紙，包括平面圖、立體圖、剖面圖[2]。不斷的重復(fù)與修改加重了專(zhuān)業(yè)人員的工作負(fù)擔(dān)，浪費(fèi)時(shí)間與精力，還無(wú)法精確保證裝配式建筑設(shè)計(jì)中各個(gè)環(huán)節(jié)的密切配合。采用以BIM技術(shù)為載體的設(shè)計(jì)平臺(tái)，改變了上述的工作方式，各類(lèi)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員將自己的設(shè)計(jì)資料上傳至BIM設(shè)計(jì)云端，在一個(gè)虛擬的建筑中進(jìn)行設(shè)計(jì)更改，從模型中直接生成需要的圖紙，避免了各專(zhuān)業(yè)人員在設(shè)計(jì)問(wèn)題中的矛盾與沖突，極大地提高了設(shè)計(jì)階段的工作效率。也有利于廠(chǎng)家從BIM建筑模型中直接提取預(yù)制構(gòu)件的相關(guān)幾何信息，確定合理的制造方案，并能夠及時(shí)與施工方進(jìn)行信息交流，項(xiàng)目管理人員可以通過(guò)BIM移動(dòng)端掌握整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)的施工情況，同時(shí)采集和編輯實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，大大地提高了整體的工作效率。

3.2 實(shí)現(xiàn)裝配式建筑整個(gè)過(guò)程的信息共享

在裝配式建筑中引入BIM技術(shù)，將各個(gè)專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)孤島進(jìn)行連接，打破各個(gè)階段的割裂，通過(guò)BIM銜接各階段的信息，各方參與通過(guò)統(tǒng)一的平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)信息的共享與集成。保證上下游之間信息傳遞的無(wú)障礙性和完整性，這也是裝配式建筑的創(chuàng)新，成功地解決了裝配式建筑過(guò)程中多環(huán)節(jié)、多組織、整個(gè)生命周期的資源信息共享問(wèn)題[3]，也能夠讓更多的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員參與到建筑設(shè)計(jì)中，貢獻(xiàn)自己的專(zhuān)業(yè)技術(shù)知識(shí)，提出不同的修改意見(jiàn)與建議，進(jìn)一步完善裝配式建筑的設(shè)計(jì)、模型試制與施工、運(yùn)行維護(hù)階段。

3.3 節(jié)約建筑成本，減少施工損耗

BIM技術(shù)可以有效地減少裝配式建筑過(guò)程中的能源和資源損耗，能夠提供建筑質(zhì)量、進(jìn)度及成本的信息，直接進(jìn)行無(wú)紙化加工建造，并且具有可視化模擬、可視化建造管理的優(yōu)勢(shì)[4]，也能根據(jù)場(chǎng)地使用的情況或者整體的規(guī)劃情況促進(jìn)建筑量化，提高文檔的質(zhì)量，節(jié)省過(guò)程及管理問(wèn)題上的投入，還可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)碰撞實(shí)驗(yàn)，管道安裝碰撞實(shí)驗(yàn)，檢查設(shè)計(jì)漏洞，減少施工中因設(shè)計(jì)偏差造成的變更。節(jié)省成本美國(guó)斯坦福大學(xué)CIFE（整合設(shè)施工程中心）根據(jù)32個(gè)項(xiàng)目對(duì)BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了總結(jié)分析，分析發(fā)現(xiàn)，BIM技術(shù)能夠大幅度減少資源浪費(fèi)，減少不必要的返工。

3.4參數(shù)化讓BIM實(shí)施管理精細(xì)化

相對(duì)CAD時(shí)代，建筑可以作為一個(gè)“生命”來(lái)對(duì)待，所有建筑構(gòu)件被清晰表達(dá)，數(shù)據(jù)被集中管理。這些技術(shù)特性，就為管理提供了強(qiáng)有力的手段。特別是在施工過(guò)程中，以時(shí)間進(jìn)度、工程變更、工程量統(tǒng)計(jì)、施工質(zhì)量、施工安全等領(lǐng)域都有了可運(yùn)用的把手，管理人員，通過(guò)參數(shù)化可以對(duì)施工過(guò)程中重要信息有清晰的把握，斬?cái)嗔耸┕すこ讨谢疑骀湕l。

以BIM技術(shù)為依托，作為建筑行業(yè)發(fā)展的大趨勢(shì)，涵蓋了整個(gè)建筑業(yè)生產(chǎn)全周期的各個(gè)節(jié)點(diǎn)的統(tǒng)籌優(yōu)化和設(shè)計(jì)，是一次必然到來(lái)的產(chǎn)業(yè)革命，但在BIM技術(shù)應(yīng)用于裝配式建筑的過(guò)程中還存在著諸多挑戰(zhàn)，比如如何完善相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以及如何提高整個(gè)行業(yè)的認(rèn)知度，為了使二者配合地更加緊密，還需要各類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才的共同努力。

[1]白庶,張艷坤,韓鳳,張德海,李微. BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用價(jià)值分析[J]. 建筑經(jīng)濟(jì),2015,(11):106-109.

[2]張超. 基于BIM的裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建造關(guān)鍵技術(shù)研究[D].東南大學(xué),2016.

[3]張家昌,馬從權(quán),劉文山. BIM和RFID技術(shù)在裝配式建筑全壽命周期管理中的應(yīng)用探討[J]. 遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2015,(02):39-41.

[4]吳素敏. BIM和RFID技術(shù)在裝配式建筑施工過(guò)程管理中的應(yīng)用[J]. 江西建材,2016,(17):104+111

李殷龍（1988.07），男，漢，四川南充人，南充職業(yè)技術(shù)學(xué)院 土木工程系助教。畢業(yè)于西南石油大學(xué)土木工程專(zhuān)業(yè)，本科學(xué)歷。

TU75

B

1007-6344（2017）03-0231-01