BIM技术在装配式建筑中的应用探讨

黄珂夫

【摘要】因建筑预制技术的发展与推广，装配式建筑应运而出，此类建筑需要工作人员在现场将预制装配件拼接，再通过连接、加固等方法来保障建筑稳定，这样可以有效提高建筑施工效率，还具有良好的环保性。但随着装配式建筑的推行，人们发现此类建筑很容易出现质量问题，这些问题对施工及建筑使用都存在影响，因此必须采用相关方法来保障质量，这时BIM技术（Building Information Modeling，检测建筑数据模型）进入了人们的视野，利用该项技术能够有效保障装配式建筑质量。对此本文为了了解BIM技术在装配式建筑中的应用将展开研究，阐述BIM技术基本功能，并对其在裝配式建筑实施流程中的应用与注意事项进行分析。

【关键词】BIM技术;装配式建筑;建筑质量

在装配式建筑当中，因为此类建筑独特的拼接施工方法，使得各预制装配件质量更倾向于装配件在规格、形状、预留孔洞位置等，如果装配件在任意质量指标上存在问题，就说明装配件不符合施工标准，需要重新生产，而利用BIM技术就能帮助人便捷、直观、准确的判断装配件各质量指标是否达标，说明BIM技术在装配式建筑中具有较高的应用价值，对其应用进行分析具有一定的现实意义。

1、BIM技术基本功能

1.1 3D建模

3D建模是BIM技术的最基本功能，也是该项技术最突出的特征，只要人工将搜集到的数据导入BIM系统即可得到一个等比例缩放的3D立体模型，该模型在结构划分上与实际物体是完全相符的，同时能够根据数据将各结构在数据中的参数对应，这样人工通过观察模型即可对物体实际情况进行判断。例如在装配式建筑当中，假设人工搜集了建筑屋顶与墙体数据，导入BIM系统即可得到一个由屋顶与墙体组成的等比例缩放模型，通过观察可知屋顶与墙体的连接位置，屋顶或墙体的高度、厚度等关键数据，最后依照标准进行分析，可知屋顶与墙体是否符合施工标准，如果不符合，则要对对应预制装配件进行调整[1]。

1.2 仿真模拟

在不断的发展中现代BIM技术在3D建模功能基础上还开发出了仿真模拟功能，该功能依赖于数学算法，可以将3D立体模型的各项参数带入到仿真模拟当中，检验模型在当前参数基础上，在仿真模拟环境中的表现。例如在装配式建筑当中，假设先利用3D建模技术进行建模，得到屋顶与墙体模型，随后在仿真模拟功能窗口内输入屋顶重量参数、墙体应力参数，这时仿真模拟会将两项参数依照相关算法进行计算，如果计算结果显示墙体应力参数低于屋顶重量参数，则模型中会显示参数配置不当，说明屋顶与墙体预制装配件不匹配，需要进行调整，这样就可以避免装配式建筑出现质量问题。此外，仿真模拟功能除了能计算装配式建筑各结构参数是否匹配以外，还能对建筑整体的力学结构进行计算，同时还可以导入环境参数来检测建筑抗震能力、抗风能力等，说明BIM技术可以全面保障装配式建筑质量，具有较高的应用价值。

2、装配式建筑中BIM技术的应用与注意事项

2.1 应用

BIM技术主要可应用于装配式建筑的预制件设计、预制件生产环节中，在这两个环节中可保障建筑拼接后的质量，对此下文将分析该项技术在两个环节中的应用表现。

2.1.1预制件设计应用

装配式建筑中的所有预制装配件都需要先进行设计才能开始生产，因此设计对预制装配件的质量存在直接影响，间接影响到装配式建筑质量，对此在装配式建筑施工中必须对预制件设计质量进行保障。而预制件设计非常复杂，其不但要考虑到单个预制装配件在性能方面的问题，还必须保障预制件之间的关系融洽，不能出现大小不匹配、预留孔洞无法对应等现象，但通过传统的二维设计方式，要对这些问题进行审查非常繁琐，且难度也很高，很容易遗漏某些质量问题，而通过BIM技术的3D建模功能可以有效降低设计质量审查繁琐程度与难度，在提高审查效率的同时，还能保障审查结果的完整性，基本不会遗漏质量问题[2]。例如某装配式建筑企业在预制件设计阶段中就使用了BIM技术，通过建模成功发现建筑墙体与地板之间的预留孔洞存在5cm左右的差距，整体拼接后无法保障管线顺利安装，因此要求设计人员进行整改，成功避免了设计质量问题，最后该建筑顺利完工，并未出现质量缺陷。

2.1.2预制件生产应用

在装配式建筑预制装配件设计无误基础上，就要依照设计成功来进行生产，但生产时也可能出现问题，如生产成果与设计要求不符，导致预留孔洞无法对接、某预制装配件性能不满足施工质量标准等。针对这些问题，在装配式建筑施工中同样有必要进行检查，但如果要求人工对每个结构都进行检查，必然会带来较大的工作量，且该项工作也比较繁琐，而在BIM技术的应用中，利用3D建模与仿真模拟功能可以便捷的进行检查，即人工只要根据质量检测要求对每个预制装配件进行数据取样，如测得各预制件的回弹值、规格大小等，随后将这些数据样本导入BIM系统得到3D立体模型，借助仿真模拟功能可知模型在当前参数配置下的表现，如果发现异常即可直接处理。

2.2 注意事项

BIM技术具有明显的自动化、智能化特征，因此在技术体系上比较完整，但与大多数自动、智能技术一样，其很容易受到人工导入数据的影响，即因为BIM技术的建模与仿真模拟都依赖于人工所获数据，所以当人工所获数据与现实情况存在误差时，BIM技术所得成果自然也会出现误差，而存在误差的成果自然是无法让人工做出准确判断的，因此在装配式建筑BIM技术应用中，必须对人工导入数据的完整性、准确性保持关注。对此首先建议人工在获取相关数据之前结合使用标准设立数据采集指标，在确保指标体系完整的情况下进行采集，即可保障数据完整性，其次有必要对每个指标进行多次采集，如果发现每次采集数据差距较大，则说明数据准确性不足，这时需要再次进行采集，以此次采集的数据为准来应用BIM技术。

结语：

本文对BIM技术在装配式建筑中的应用进行了分析，阐述了该项技术的基本功能、应用与注意事项。通过分析可知，BIM技术功能良好，非常适用于装配式建筑，主要可应用于此类建筑的预制件设计、生产环节中，在保障导入数据完整、准确的基础上，该项技术可以起到保障装配式建筑质量稳定的作用。

参考文献：

[1]白庶，张艳坤，韩凤，等.BIM技术在装配式建筑中的应用价值分析[J].建筑经济，2015，36（11）：106-109.

[2]马跃强，施宝贵，武玉琼.BIM技术在预制装配式建筑施工中的应用研究[J].上海建设科技，2016，000（004）：45-47.