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摘要：随着我国建筑行业的发展，装配式建筑由于其经济性、环保性，得到了大多数企业的信赖，而BIM技术完善了装配式建筑的弊端，将信息化与建筑工程项结合，本文通过分析其原理、特点及应用，以达到促进装配式建筑稳健发展。
关键词：BIM技术；装配式；建筑；应用
引言
在我国现阶段，随着可持续发展、节能环保等理念的不断深入，装配式建筑正在逐步成为人们关注的焦点。与传统现浇式建筑相比，装配式建筑有节约成本、缩短工期、减轻噪音、施工污染少等特点。而BIM技术在信息化时代对建筑业的发展也有很大的推动作用。现代工业技术的迅猛发展，建筑业作为国民经济支柱的重要部分理应与时俱进，适应现代化发展需求，与发达国家相比我国建筑业采用现场制造较多，生产效率相对较低，实现建筑工业化，大力发展装配式建筑已成为建筑业发展的必然趋势。（BuildingInformationModeling）建筑信息模型技术也大大促进了建筑业的发展。BIM是以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型，BIM是对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达。BIM技术基本能有效地解决现有装配式建筑项目中存在的主要问题。因此，在装配式建筑工程中，运用BIM技术是可行的，也是必要的，这将有利于达到建筑行业工业化和信息化的目的。
一、BIM原理及特征
BIM技术的基础就是建筑工程项目中的各种相关信息数据，然后再通过建立建筑模型，来模拟建筑物的真实信息，换言之就是一种数字信息的仿真。BIM技术具有可视化，协调性，模拟性，优化性和可出图性五大特点。
1.1可视化
通过BIM技术构建出建筑模型是透明的，因此可以将项目结构的各项信息完全的展示出来，这样就完美的避免的了隐蔽工程中的隐患问题。这也是BIM技术最大的特点，由于其可视性，使得设计人员不必依靠大脑的想象，而是可以直接看见各种工程结构，这也使得设计人员不必总是面对二维图纸，然后为了图纸的可操作性，还需要在图纸上标注各种建筑信息，不仅不利于施工人员的施工操作，对于设计人员来说也容易出现一些隐蔽性问题不易发现，极大的增加了设计人员与结构模型的互动性，从而可以全面掌握结构设计信息。
1.2协调性
实际施工中遇到难以解决的问题，可以协同施工人员以及设计人员，利用BIM技术对问题进行具体分析，并且同时可以利用模拟操作来探索最为有效的解决方式，而且利用三维模型，施工人员与设计人员的沟通是无障碍的，而如果利用传统的二维图纸，则很可能忽视各专业之间的碰撞问题。例如布置电梯井时，还要考虑到与其他设计的衔接问题，协调好净空高度；再例如在进行防火分区设计时，要协调好和暖通管道之间的关系，但是这些内容在二维图纸上很难直观的显现出来，需要设计人员有很好的三维立体思维，一旦处理不好，就会给实际施工造成非常大的障碍，出现管线碰撞的问题。
而通过BIM技术，可以有效协调工程中的管线碰撞问题，并且可以实现施工方、设计者以及业务无障碍交流，当施工单位有不理解的地方，可以直接通过BIM技术建立的三维模型将问题指出来，如果在设计方面存在一定的结构设计不合理的地方也可以直接与设计人员交流，有效的避免了返工问题。
1.3模拟性
BIM技术的模拟性并不是单单的对建筑物模型进行模拟，还能够对虚拟的事物进行模拟。在设计阶段可以进行节能模拟、热能传导模拟、日照模拟等等；在招投标阶段可以进行4D模拟（三维模型+项目的发展时间），就是依据施工组织设计来进行实际施工的模拟；另外还有5D模拟（基于3D模型的造价控制），来对整个工程的成本进行控制；在整个工程的后期运营阶段也可以进行模拟，
1.4优化性
BIM技术在整个工程的设计、施工、运营过程中可以做到更好的优化。在工程中，优化受到时间、信息和复杂程度的制约。合理地优化是在准确信息的基础上做出来的，而这一点就是BIM技术的优势所在，它不仅可以提供建筑物实际的所有信息，还可以提供建筑物发生变化后的信息。对于现在复杂程度高的建筑物，BIM与其配套的各种优化工具可以对其实现优化。
1.5可出图性
BIM技术的可出图性并不是指出一些建筑设计图纸，而是对建筑物进行了可视化展示、协调、模拟和优化后，出一些关于综合管线、综合结构留洞的图，以此来消除一些错误，甚至可以做一些建议改进的方案。
二、BIM技术的应用优势
BIM是一个不断收集信息并将信息视觉化的一个过程，在该过程中建立一个平台，负责收集相关信息并将信息加以展示，其具有五大特点，分别是模拟性、协调性、优化性、可视化、可出图性，BIM与装配式建筑体系都是基于构件形成的，在装配式建筑的质量管理中引入BIM技术具有十分重要的现实意义。
2.1提高效率
装配式建筑与其他建筑形式不同，在装配式建筑中加入BIM，其信息表达方式会出现较大变化，过去项目的信息表达方式主要是通过纸质存储和传递，而纸质不仅容易损坏，而且效率极低，很容易出现“信息孤岛”问题。且装配式建筑对构配件的精确度要求极高，若简单的通过二维图纸进行传递，不仅会在一个项目中出现大量图纸，不利于组织查找，还很难实现建筑项目质量目标，极难较为直观的理解相关信息。而BIM的加入不同，它可以构建一个数字化的信息模型，实现三维可视化，不仅储存和传递更为便捷，而且理解起来更为直观，且通过三维模型展示，可将各构配件的各项精确参数直接的展示出来，更容易满足构配件的精确度要求，从而杜绝了各类由于信息误解造成的质量隐患，大大提高了项目的质量管理效率。
2.2有效模拟
施工单位采用BIM技术还能够模拟分析施工方案，把时间和3D模型紧密联系起来，形成4D施工模型，将每个施工阶段的建筑外观都用模型展示出来，然后将其和实际施工外观对照，对施工施工质量进行实时跟踪，分析比较两者的区别，从而判断施工中是否存在质量问题。利用BIM技术的建筑信息模型，我们能够准确地知道各构配件的尺寸、类型等各项参数，所有相关人员和部门都能够快速的获悉相关信息，不存在“信息孤岛”现象，且安装流程也透明公开，大大提高了其安装质量和工作效率。
2.3责任可追溯
在装配式建筑施工中引入BIM技术，并将其和物联网进行有机融合，通过移动设备，如平板电脑、手机等结合RFID技术、云端技术，施工指导人员能够远程控制和指挥远在千里之外的实际操作人员，对施工过程进行监管。同时通过将施工相关参数上传到物联网上，相关人员能够便捷迅速查阅到相关施工信息，且通过实时记录各施工环节，还能够实现对施工全过程的质量监督和责任追溯。
2.4视频监控
在装配式建筑施工中应用BIM模型，可实现对质量管理的实时有效控制，因为该技术能够将施工期间发生的所有问题记录下来，并通过网络真实快速地反映到模型中，相关工作人员可通过观察模型及时的觉察到施工中可能存在的问题，从而快速找到应对之法，可实现对工程质量的实时动态监控。
三、BIM技术的实际应用
3.1周期管理应用
首先，现阶段一些企业正尝试应用BIM，努力发掘BIM的价值。但由于技术人员缺乏等问题，建立BIM模型后还需要导出平面图纸供实际工程项目的管理人员和技术人员使用。这种做法是有悖于BIM的理念的，也没有真正起到完善管理、提高效率、增加效益的作用。目前，就装配式建筑工程的深化设计、加工制造、安装、项目管理等关键步骤的实施，BIM软件的功能还是比较成熟，完全可以利用BIM进行工程项目全寿命周期的管理。
3.2规划设计应用
BIM技术的主要优势是协同一致、相互关联、参数化，这就可以很好地解决传统建筑中出现的一些设计冲突造成的设计变更问题。第一，BIM技术在该阶段可以进行选址的规划和场地分析。在整个项目中起着关键作用的就是场地分析，它影响着建设项目的定位。而传统的方法没有足够的定量分析，也不能对大量的数据进行科学处理等等，但是在BIM技术的帮助下与地理信息系统相结合，根据拟建建筑物的空间信息和场地条件，对其进行数据建模。这样就可以更好的帮助决策者进行场地分析和规划选址；第二，可以利用BIM技术绘制图纸和建立模型。与传统图纸相比，BIM技术最大的好处就是它所绘制的图纸中的每一个图元都是由工程含义的，例如构件的空间尺寸、材料的属性等等，这样就有了模型参数的关联性。在BIM建立的模型中，任何一个构件的模型参数发生变化，随即构件也会发生变化。BIM模型还可以进行实际的施工模拟，在模拟过程中发现问题及时改进。同时根据BIM技术的可视化特征，各个参与方就设计方案可以进行沟通；第三，BIM技术可以解决设计的冲突检查。传统的方法都是根据设计图纸通过想象来对建筑物的立体图进行还原，没有科学的方法必然会产生一定的误差，这就导致在施工的时候会出现与设计不符现象，导致方案重新修改，工期延长，成本增加。而结构师利用BIM技术，如果设计过程中出现管线冲突，在BIM模型中就会显示出来，可以进行及时修改；第四，利用BIM技术可以进行工程造价计算。传统的造价还是用人工来进行工程量的统计和计算，这样就会出现计算失误，而有了BIM软件，可以为造价人员提供大量的工程量信息以及定额信息，既节省时间也降低错误率，并且减少预算和实际的误差。
3.3构件生产阶段应用
建筑的设计到生产整个信息传输都可以在BIM模型中完成，生产环节可以提炼和更新设计环节中生成的BIM模型。在制造构件环节使用BIM的明显优势是信息传送的高时效性和精准性，这从很大层面上能够达到制造构件技术的精益。在保证精益建造的理论引导下，将BIM信息化平台运用其中，将其集中化储存优势和技术功能支持的作用充分施展出来，确保实时、精准、有效的呈现整个项目全寿命周期内的信息流，进而使精益生产的目的达成。
3.4施工阶段应用
以3D-BIM模型数据库设计完成为前提，采用施工进展信息关联模型对象的方式，将有时间属性的4D模型设计出来，采取BIM前沿性的管理模式和质量技术办法，能够使传送信息流程中的衰减率下降，确保施工质量更加优良，施工中的安全管理得到强化。使用手持便携式电脑，进行施工管理系统研发，可对施工员确定吊装位置给予指导，查询构建参数特性，提示施工质量指数等，达到可追踪整体施工质量数据的目的。
在安装水电管线环节。在综合标准层中，秉承综合性原则，借助BIM的可视化成效，对各种专业管线进行妥当的布置，设立综合性的支吊架，集约化部署各类管线，接下来透过BIM对感官成效进行检验，同设计交流，展开校核核算，妥当设定固定支架、膨胀节等。在地下室，对无压力管道朝向进行改良，避免有压力管道对无压管道的挤压，使用BIM模型对支吊架进行妥当设定，将同其余管线的撞击难题处理好。在管井层，利用BIM设计创建模型，对安装设备的方位进行改良，定位好施工序列，并且在BIM中进行管道支架的设置，对妥当性进行验证，并采用三维建模检验管井维修空间的合理性。
3.5维护阶段应用
在装配式建筑的运营维护阶段，BIM技术的主要作用就是提供建筑物的使用情况，各构件运行情况以及财务等方面的数据和信息。第一，在物业管理方面BIM技术发挥了很大的作用，通过和相关设备进行连接，BIM软件可以提供建筑物的各项参数来判断其运行情况，这样物业管理人员可以及时做出科学的管理决策。第二，装配式建筑在进行扩建或拆除的时候，运用BIM技术针对建筑结构的各项指标进行分析检测，可以避免结构的损伤。同时还能起到很好的资源回收作用，运用BIM技术可以了解到寿命结束的建筑物中哪些构建还可以进行二次利用，既减少能源的消耗，又顺应可持续发展的潮流。
四、结语
BIM技术在装配式建筑中使用，能够使工程质量和生产率卓效提升，能够保证构建规整化、户型规范化的装配式建筑出炉，降低了设计失误率，出图率提升，特别是能够紧密连接生产中的上下游公司，信息化推动产业化的发展模式切实完成。不过在装配式建筑中还需要化解BIM技术还存在软件太过封闭、软件同我国制图标准有一定分歧、信管智能化程度低下等问题，进而能保证建筑产业化得到稳健发展，进而推动建筑产业改变旧的发展模式。
参考文献：
[1]蒋勤俭.国内外装配式混凝土建筑发展综述[J].建筑技术，2014，41（12）：1074-1077.
[2]李滨.我国预制装配式建筑的现状与发展[J].工程科技，2014（7）：114-115.
[3]张立.浅谈装配整体式框架结构施工质量控制[J].住宅建筑，2014（6）：73-76.