BIM技術在住宅產業化中的應用研究

洪祖江　金安盛　王琦

摘 要：BIM（建筑信息模型）技術的提出是整個建筑行業的一個里程碑，實現建筑全生命周期各階段質量、性能、進度、安全和成本的集成化管理，解決了新形勢下住宅產業化發展較為緩慢的問題。文章結合筆者以親自參與的東江新城項目為例，將BIM技術引入其中，提出了住宅產業化中BIM技術的應用策略，通過項目實踐表明：BIM技術應用于產業化住宅的裝配化施工、信息化管理等方面具有巨大優勢。

關鍵詞：住宅產業化；BIM技術；應用實踐

中圖分類號：TU208 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）03-0164-02

Abstract： The introduction of BIM（Building Information Model） technology is a milestone of the whole construction industry， which realizes the integrated management of quality， performance， schedule， safety and cost in all phases of the life cycle of building. It solves the problem of the slow development of housing industrialization under the new situation. Taking the Dongjiang New City Project as an example， this paper introduces BIM technology into the project， and puts forward the application strategy of BIM technology in housing industrialization. The project practice shows that BIM technology has great advantages in the assembly construction， information management and other aspects of industrial housing.

Keywords： housing industrialization； BIM technology； application practice

1 研究意義

住宅產業化模式因為有著自身優點，受到了越來越多企業的重視，企業在發展過程中不斷注重傳統建筑產業轉型升級。住宅產業化以一種新型的生產、建造方式展現在大家眼前，從設計精度到預制構件部品的制造，或是施工工藝要求、項目管理的專業度必然也需要達到一個高標準要求。BIM技術的出現正是符合了住宅產業化的技術需求，在住宅產業化中應用BIM技術可為住宅產業化的發展創造新時機。BIM技術從創建模型開始就立足于全生命周期管理，符合住宅產業化的發展目標。本文結合工程實例，應用BIM技術在項目管理中的應用研究，使得建筑更符合建筑設計標準化，一定程度上提高項目目標的精細化管理水平，從而達到提高項目生產效率、節約成本和縮短工期的目標。

2 住宅產業化的特點

住宅產業化的內涵為通過選擇工業化的生產方式生產住宅，使得住宅的建設更具效率，提高住宅質量的同時對生產成本也有一定的控制。目前傳統的住宅建造方式存在資源消耗高、機械化程度低、標準化程度低、勞動強度大等不足。住宅產業化的出現，通過利用科學技術改造傳統住宅產業，很好的解決了這些問題，并且可以實現綠色可持續發展，提升住宅的功能使用性。住宅產業化與傳統住宅的區別在于它具有以下的特點：（1）標準化，標準化是住宅產業化的基礎，目前，在確保標準化設計的同時，住宅設計的模塊也是多種多樣，極大滿足業主的選擇要求。BIM技術信息共享以及標準化、通用化的住宅設計理念與住宅產業化的目標在很多方面是相同的，給住宅產業化順利開展打下了的重要基礎；（2）工業化，工業化是住宅產業化的核心環節，構件工廠化生產，現場安裝，減少噪聲和揚塵，建筑垃圾回收率高；（3）建造速度快，由于大量的預制構件已在工廠制作完成，改變了傳統建筑先土建、后設備、再裝修的施工工藝，同時需要的勞動力減少、工期縮減，機械化程度高，勞動生產率高。從而使建筑整體的建造速度有了很大的提高。（4）住宅性能高，住宅產業化由于其模塊設計，其空間改造性能高、功能性高、使用壽命較長、真正意義的綠色可持續。

總的來說，住宅產業化與傳統住宅的區別在于傳統住宅多采用設計與施工相分離形式，積極采用先進的科學技術，雖然在一定條件下能發揮較高建造效率。但隨著參與方增多，交叉作業多，就會特顯該模式協同能力差、數據無法對接等缺點，表明，住宅的建造依然具有很大的工業化潛力。而住宅產業化的順利開展，是以標準化設計、工廠化生產和機械化施工為基礎，由現場施工變成工廠批量預制，用科學化的組織管理方式進行機械化的施工，對各單位協同配合的要求更高，速度和精度都大大提高，在提高工程的建造速度的同時實現工程建設的現代化。

3 施工階段基于BIM的項目目標管理

3.1 基于BIM模型的進度管理

隨著我國大型建設工程規模越來越大和影響因素多，單純依靠傳統進度計劃的編制、檢查，然后采取必要的補救措施加以控制，難免會出現實際進度與計劃進度不同步，進度計劃失控，沒有發揮真正意義的指導作用。而BIM模型在住宅產業化的應用上，進度計劃通過4D施工工序模擬形成展現，在具體的模型中能形象具體地了解到進度信息狀況，并與實際的施工進度進行對比，其進度差異一目了然。如出現差異，會顯示進度預警，并跟據預警信息及時調整進度計劃。

3.2 基于BIM模型的成本管理

傳統模式下，預算員基于2D圖紙掌握工程量信息，數據很難準確對接弊端。具有構件級的BIM模型，通過成本信息和資源計劃形成構件級5D數據庫。預算人員可根據實際工程進度需要，選擇對應的BIM模型進行框圖調取數據，高效的形成各類統計表，然后根據數據表進行調整分析，不僅提高效率，能及時管控成本，形成系統的成本管理概念。

3.3 基于BIM技術的質量管理

傳統二維施工圖紙，采用線條繪制在圖紙上表達各個構件的信息，技術交底時不夠形象直觀的情況。而BIM可視化交底是以三維的立體實物圖形為基礎，具體形象，效果逼真，即使基層施工人員也能快速有效地理解施工工藝和環境。其次，在技術交底指導工作中，BIM技術的引入，大大提高了構件的安裝質量準確性和施工效率。例如，土建專業深化項目中，通過利用BIM軟件的可視化功能，我們可以直觀地，從整體的角度去模擬指導構件之間連接的合理性，形成合理具有指導意義的構件施工圖，并指導現場構件安裝施工開展工作，提高構件之間的搭接的準確性。

3.4 基于BIM技術的資料管理

BIM技術以三維信息模型作為集成平臺，利用數據庫、BIM與網絡的結合，實現對項目施工階段海量信息的集成、管理、分析和共享。管理人員即可通過BIM瀏覽器及時整體最新的項目數據資料，科學有效地建立現場資料數據，并及時與BIM模型具體構件關聯，提高項目的精細化管理。

4 BIM在住宅產業化中的應用實踐

4.1 項目概況

東江新城五期、七期、十期項目位于博羅縣羅陽鎮江南新區翠美園村、橫坑村、巷口村地段，東、西、南三面環山，北臨東江和濱江公園，與博羅縣城隔江相望。五期總建筑面積172490平方米，8棟高層。七期總建筑面積143285平方米，6棟高層，1棟集中商業，十期總建筑面積246382平方米，11棟高層。為了高效率高質量的完成，減少返工和材料浪費，需要建立一個共享的信息平臺，才能高效協同，因此建設單位要求引進BIM技術輔助施工管理，方便可視化技術交底、提高工程量統計效率、優化吊裝進度方案和加強現場管控，輔助項目進度、成本、質量和安全管理。筆者作為該項目的技術總工，帶領團隊從各個專業的角度推動項目的順利進展。

4.2 具體應用

本項目的BIM技術的應用，我們在項目開始就對構件、材料均使用BIM技術記錄存取信息，及時方便的調取信息，并科學地指導項目的施工。通過工藝模擬，解決工序沖突，加強可視化交底，理解直觀，避免返工風險，實現工期成本雙優化。由于BIM技術的引入，在學習和工作前期整個操作過程中遇到不少難點，但筆者作為總負責人，力求實現“零誤差”的建設目標，將BIM技術的優勢發揮到極致。筆者在這項研究中基于BIM技術，使用BIM軟件Revit在本項目中進行對項目進行全生命周期的研究，借助于BIM模型的綜合信息，很好的解決專業之間的碰撞問題，不斷發現問題，與團隊及時提出修改方案，使BIM模型與施工相結合。

（1）從施工圖階段開始，由于Revit操作的方面細節嚴謹，在施工圖過程無法避免帶來一些麻煩，在建模之初對所有信息的錄入很耗時耗力，但在后期，節省設計中因為錯漏碰缺而帶來的修改。本項目中以東江新城項目為載體，將BIM技術的應用時，比如在施工圖階段，Revit明細表的功能優點就能很快體現，在項目中通過添加強化信息結合梁表的自動生成，完成施工圖后，Revit很快實現項目鋼筋和混凝土工程數量統計，實現建設計劃和預算的統一模型，大大提高了效率。

（2）由于住宅建筑內部機電管線等設備相對簡單，三維的管線綜合可通過不斷優化管道的方向，使管道布置更為合理。比如該項目先是建立給排水、消防、橋架、風管的REVIT模型，然后使用navisworks進行碰撞，對真實的問題進行處理后，出圖指導現場施工。

（3）BIM模型復雜節點用三維表現形式并與三維軟件的協同工作，很好的解決專業之間的碰撞問題，項目實現了精細化管理和綠色節能減排，實現準確的碰撞檢驗，減少施工誤差。比如該項目對水泵房等一些部位建立了模型，通過BIM技術進行碰撞檢查，將復雜的平面內容，轉化為一般工程人員可以很容易理解的3D模型，直觀地判斷可能的設計錯誤或者內容混淆的地方，方便及時制訂解決方案，降低施工成本，提高施工效率。

5 結束語

本文在應用方法研究的基礎上結合工程實例，探究了BIM技術應用的有效性，得出BIM技術的應用對預制裝配式住宅的發展具有推動作用的結論。但在我國BIM技術發展處于上升期，BIM技術在住宅產業化中的應用還在起步階段，應用仍需探索實踐。

參考文獻：

[1]葉玲，郭樹榮.談我國住宅產業化的必要性和實現途徑[J].建筑經濟，2004（11）.

[2]清華大學BIM課題組.中國建筑信息模型標準框架研究[M].北京：中國建筑工業出版社，2011.