简述BIM在PC建筑中的应价值范文

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摘要:简要介绍了PC建筑与bim技术，从设计阶段、pc构件生产阶段、施工阶段等方面，详细论述了BIM技术在PC建筑全寿命周期的应用价值，指出BIM技术在PC建筑全寿命期的应用，提高了项目管理中的“三控三管一协调”应用水平，较好的解决了项目后期运维的难题，适应了建筑行业节能减排的现状变化。

关键词:BIM技术，PC建筑，应用价值

随着中国社会经济的快速发展，环境污染问题日益突出，传统建筑存在资源浪费和污染严重等问题;同时建筑行业的人口老年化问题日益严重，工地上工作的人员平均年龄呈每年持续增长的趋势，导致建筑成本日益增加，装配式建筑是有效解决上述问题的较好途径。但装配式建筑在装配的过程中，对构件的尺寸、钢筋及管道布置要求极为苛刻，若制作失误将带来较大的经济损失，反而增加建设成本。而BIM技术可以在设计、施工等阶段介入，对装配式建筑提前模拟，可以很大程度上减少失误的发生，较大的节约生产成本，节约社会资源。

1PC建筑与BIM概述

1．1PC建筑

现行装配式建筑主要分为装配钢筋混凝土结构、装配钢结构及装配式木结构三种结构类型。装配式混凝土结构建筑也称PC建筑，其结构系统由混凝土部件(预制构件)所构成，由预制混凝土构件通过可靠的方式进行连接并与现场后浇混凝土、水泥基灌浆料形成整体的装配式混凝土结构。PC建筑相对传统现浇建筑具有节约水电能源，现场施工噪声小，现场现浇工作少及环保节能的优点，但同时也存在着一些缺点，比如造价暂时比传统现浇建筑高，分析主要是由于PC构件标准化程度低，运输成本高及现场安装存在构件错漏碰缺的问题所造成。

1．2BIM技术

BIM即建筑信息模型，对建筑业而言是继CAD之后又一大变革。BIM技术具有可视化、协调性、模拟性、优化性、参数化性、信息完备性等特点，运用BIM技术可以建立建筑的三维模型并与集成项目全寿命周期中各个阶段的工程信息，可以便捷地为项目参建各方在各阶段应用。特别是在工程设计和施工阶段提供相互协调、内部一致的信息模型，达到各专业协同工作，设计施工的一体化，从而极大降低了工程生产成本，保障工程按时按质完成。BIM技术和PC建筑技术均为新兴技术，当它们与传统建筑融合后将会带来建筑工业化的巨大发展，见图1。2BIM技术在PC建筑全寿命周期的应用价值BIM技术在PC建筑的全寿命周期中的应用点非常多，具体如图2所示。下面将从PC建筑全寿命周期角度分析其应用价值。

2．1设计阶段应用价值

1)提升了建筑设计效率。PC建筑的设计较传统现浇建筑更加复杂，除了常规的规要满足外，同时还要考虑PC构件后期的生产施工的可行性，如果采用传统的二维CAD方式进行设计，很多碰撞问题无法及时发现，会给后期带来许多不必要的修改，而BIM正向设计将极大减少这样的情况;运用BIM技术设计完成后即生成三维模型，在结构设计阶段可以将三维模型直接与广厦及PKPM等类似结构软件计算模块对接，省去较长时间的建模工作，同时可以较快的计算出装配率等参数;运用BIM的参数化模型技术，可以直接生成拆分的PC构件加工图纸。上述这些将会使设计效率得到很大提升。

2)实现了PC构件的标准化设计。设计师在平时做项目的期间，可以建立相应标准化构件的族库，随着设计项目的增多不断形成完善的族库系统，使PC构件的标准化设计变为可能。由于BIM软件具有开放及参数化性能且BIM模型均为带信息的构件组成，设计师可以将日常设计中常用的规范，大量的经验数值例如装配式构件的形状及模数方面的参数输入软件中，方案模型建立完毕后，可以通过预设的软件发现设计中的不合理的内容，并提示出具体位置便于设计师相应的调整。通过不断添加标准化数据，实现PC建筑及构件的标准化设计。

2．2PC构件生产阶段应用价值

1)优化整合装配式构件生产流程。装配式建筑的生产阶段是装配式建筑生产过程的重要组成部分，也是装配式建筑设计和建造的关键环节。为了确保装配式构件生产所需的加工信息的准确性，PC构件生产厂家可以指导读取BIM模型中装配式物件的几何信息，指导构件的生产，实现计算机辅助制造(CAM)。同时通过模型传递将构件的生产信息传递给施工单位，以确保装配式构件在施工现场的装配质量并建立PC构件的质量可追溯性体制。

2)加快复杂PC构件的生产过程。在PC建筑设计的过程中，对一些造型相对复杂的建筑或多或少的存在一定数量的异形或非标的构件，这种构件在传统现浇建筑的制作过程中，由于现场施工条件及施工工人水平不同，往往质量难以保证。但在PC构件生产工厂里，标准化的生产空间同时避免了危险的高空作业环节，对异形构件的生产质量有强有力的保证。同时BIM模型的介入，对构件的尺寸、形状均可以精确控制。BIM模型也可以与逐渐成熟的3D打印技术结合，直接快速打印出相应构件。可见PC+BIM模式可大大加快异形构件的生产进度。

3)改善PC构件库存和现场管理。由于PC构件是在现浇构件的基础上拆分出来的，数量比传统构件数量要多很多。PC构件生产完毕后，具体的堆放布置方式尤为重要，如果混乱给后期出库、装车、运输、吊装等工作均带来隐患，小则施工混乱效率低下，大则构件安装错误带来安全隐患，因此构件的存储极为重要。而BIM模型是带构件信息的模型，通过将BIM技术与RFID技术相结合，可以通过在PC构件的生产中安装和使用RFID芯片，仓库检查员和物流人员可以直接从芯片里读取信息，构件的相关信息可以实现电子信息的自动控制，从而可以节省大量时间和成本，在施工阶段，施工人员使用RFID技术直接提取装配式单元的信息，检查装配式单元的安装位置和其他必要的项目，可以提高质量管理水平和工作效率。

2．3施工阶段应用价值

1)提高施工现场管理效率。在装配式建筑施工过程中，BIM技术可以用于技术交底，直观且精确的三维模型有助于施工单位一线工人明确施工中的难点和重点，减少工作中的错误。另外构件吊装是非常重要的环节，构件的吊装的具体位置及顺序非常关键，对结构的受力性能及是否能顺利装配具有直接关系。施工前，施工单位可以采用BIM技术进行施工模拟。模拟装配式构件的安装施工过程，优化施工过程，完善施工现场的安全管理计划，消除安全隐患，避免和减少事故。BIM技术还可以优化施工场地布置，优化构配件堆放位置，提高构件吊装效率，加快装配式建筑的施工进度。

2)5D施工模拟优化施工、成本计划。通过Navisworks、广联达BIM5D等软件，可以将进度计划、工程造价及BIM模型导入软件中，实现3D模型向5D模型的转化，用以实现施工现场的精细化管理来优化施工。通过施工报告期和基期造价的比对，分析建设资金使用情况;通过现场进度与计划进度比对，指导施工单位调整工程进度;从而实现合理安排资源供应，优化现金流，实现施工进度和成本的动态管理。同时还可以实现工程变更的动态管理及参建各方协同管理的功能。总的来说，由于PC建筑的建造还涉及到PC构件的工厂制作和现场吊装等工作，BIM5D的作用显得尤为重要，精细化往往能发挥较好的作用。

2．4运维阶段应用价值

装配式建筑由大量的装配式构件组装而成，在后期的使用过程中，如果局部构件损坏，我们可以通过构件中RFID芯片，锁定至BIM模型相应位置的构件，从模型中读取构件生产信息，便于构件的二次生产，可以节省大量以往查找及翻阅图纸的时间。BIM技术在PC建筑运维中的应用将有助于提高整个建筑的信息化建设水平。3结语BIM技术在PC建筑的全寿命期的应用，提高了项目管理中的“三控三管一协调”应用水平，特别是较好的解决了项目后期运维的难题，适应了建筑行业节能减排的现状变化。装配式建筑在工业化趋势下的发展离不开BIM技术，BIM技术也只有与装配式建筑相结合才可以发挥最好的作用。BIM技术与装配式建筑的结合将在实践过程中不断完善，促进建筑业转型升级。

参考文献:

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作者：杨国平 高雪 俞香 单位：南京城市职业学院，江苏 南京