BIM在裝配式建筑施工中的應用研究

文/段然、劉菲菲 濟南建工總承包集團有限公司 山東濟南 250100

建筑是“衣食住行”中的“住”，是人類生存發展所必不可少的要素之一。在現代，隨著人們物質生活水平的日益提高，對建筑各方面也有了更高的追求，這給裝配式建筑的發展帶來了巨大的機遇。雖然早在上個世紀就已經出現了裝配式建筑，但當時礙于其形式、規模、功能、運輸條件以及施工技術等客觀條件的限制，而沒有得到大規模發展。直到現在，隨著相關建筑技術和材料的日益先進，才給裝配式建筑的發展提供了良好的條件。其中，BIM在裝配式建筑施工中發揮出了巨大的價值，它的應用使得裝配式建筑變得更加精細和完善。

1、裝配式建筑簡介

裝配式建筑起源于上世紀初，它是指將建筑的建造過程當作一種機器生產程序，先提前在工廠中成批成套地制造好各個構件，再將這些預制好的構件運送到施工現場進行現場裝配，最終建設完成的建筑。與傳統建筑形式相比，裝配式建筑的主要優點在于：①形式多樣化：裝配式建筑在設計過程中，改變了以往千篇一律的設計形式，可以根據用戶的個性化需求而進行靈活調整；②工期短：裝配式建筑中每個構件的組裝時間均不長，有時僅需一天即可完成2到3層主體結構構件的吊裝施工；③污染小：裝配式建筑簡化了現場施工過程，可以有效減少許多在現場施工過程中產生的污染；④節材：裝配式建筑中的大部分構件都是提前在工廠中預制完成的，在施工現場只需組裝即可，而無須進行大量的木模或鋼模現場施工，可以大大減少對鋼筋、水泥、混凝土等材料的消耗量。

2、BIM簡介

BIM指的是建筑信息模型，它是一種以建筑工程的各項信息數據作為模型基礎，依據其來建立建筑模型，通過數字信息仿真模擬建筑真實信息的技術。該技術的優點在于：信息完備性、一致性及關聯性、模擬性、可視化、協調性、優化性以及可出圖性。通過BIM，可以有效降低建筑工程的資源消耗及成本損耗，同時還能夠提高建筑的環保效益。具體來說，在建筑設計過程中，應用BIM可模擬復雜的建筑工程，以優化其設計，增強設計的合理性，并減少成本；在建筑施工過程中，應用BIM可提高施工方案的科學性與合理性，以將資源消耗和損失降到最低；在裝配式建筑的構件生產過程中，應用BIM可更有效地保障產品質量，并提高生產效率。另外，站在整個建筑行業發展的角度上而言，BIM的應用還能夠連接起建筑領域的各相關行業，實現各相關行業之間的信息共享，從而促進大家的共贏。

3、BIM在裝配式建筑施工中的應用

3.1 利用BIM進行施工場地規劃

在裝配式建筑施工之前，必須先對施工場地進行合理規劃，對一切可利用的空間進行最合理的運用，這樣才能夠保證施工工作的順利開展。一般情況下，裝配式建筑的施工場地規劃應當要遵循以下原則：①對現場空間和道路進行科學規劃，合理布置各施工器械設備，盡量充分發揮出道路及設施的作用；②對塔吊位置和現場作業區域進行合理規劃，盡量防止在施工過程中出現不同專業交叉施工的情況；③對施工材料堆放區域進行合理安排，以盡可能地提高吊裝效率，縮短工期；④做好施工現場的安全消防設施及環保設施布置，以符合施工安全要求及環保要求。對于以上要求，在沒有應用BIM之前往往很難達到，而若應用BIM來進行施工場地模擬的話，則這些問題都可以迎刃而解。BIM中應用了計算機模擬技術、虛擬仿真技術及三維可視化技術等諸多先進技術，利用它可以對施工場地進行合理規劃，包括對基礎設施、臨建設施、預制構件堆放區域、器械設備擺放區域等進行合理規劃，并將規劃好的形象模擬展示出來，以供工作人員參考。

3.2 利用BIM進行施工風險控制

在建筑施工過程中，難免會因受一些內外部因素的影響而發生變動，但是對于整個工程而言，任何一個環節發生了變動，都會導致其他環節也跟著發生變動，若不能有效控制好這種變動的話，將會給施工帶來極大的風險。而BIM的應用有效解決了這一難題。利用BIM所構建出的建筑模型是一個整體性的模型，當其中任何一項信息發生變化后，系統都會自動對其他信息進行重新計算和模擬，這樣就省去了工作人員重建模型的步驟，從而大大節省了人力物力，更減少了許多施工風險。

3.3 利用BIM進行工程信息整合

在一個裝配式建筑工程項目的施工過程中，往往會涉及到許多方面的工程信息，而若應用BIM，則可以將這些工程信息全部整合到一起，并將理想的設計方案展現在工作人員眼前，以使工作人員可以更加真實、直觀地感受到工程的主體框架。同時，相關工作人員和施工人員的信息以及資金成本信息等也可以加入到這個模型當中，從而更加方便施工計劃的制定。如此一來，就能夠保證所制定出的施工計劃更加具備可行性。

3.4 利用BIM進行沖突檢查

BIM不僅為人們提供了建筑仿真模擬功能，還提供了沖突檢查功能。利用該功能，可以對裝配所需的各項工具和零件進行提前檢查，從而確保所有工具和零件都符合相關要求。同時，利用該功能還可合理調整每個零件的位置，以使每個零件互相之間更加匹配，從而提高建筑整體設計的合理性。

結語：

綜上所述，與傳統建筑形式相比，裝配式建筑具有形式多樣化、工期短、污染小、節材等優點。但若想更加充分地發揮出裝配式建筑的優勢，就必須要積極運用各種先進技術，包括BIM技術。BIM在裝配式建筑施工中的應用主要體現在施工場地規劃、施工風險控制、工程信息整合以及沖突檢查等方面，它的應用大大提高了裝配式建筑的施工質量及施工效率，因此值得推廣。