BIM技術在裝配式建筑施工中的應用

凌祥

摘? ? 要：裝配式建筑是通過有效的方式將工廠中預制好的各構件在施工現場裝配連接而成的一種建筑形式。裝配式建筑所組成的大部分構件例如預制梁、預制柱、預制樓板、預制墻都可以在預制工廠生產加工。在預制工廠中，與傳統工藝相比，采用較少數量的工人，利用計算機繪圖編程和自動化技術進行制造，易于對出廠的構件進行質量控制，符合國家對建筑工業化的要求。在裝配式建筑施工現場，進行簡單的吊裝拼裝作業，減少了對施工現場環境的依賴性。由于預制構件在施工前已由工廠生產養護完，裝配式建筑可以大大減少現場施工工期，也不會對施工現場造成建筑垃圾污染，也解決了施工時切割模板、振搗混凝土等引起的噪聲污染。在裝配式建筑中運用BIM技術建立資源庫進行管理，將各建筑構件的物理和功能特性分類錄入系統軟件中，通過模擬實際施工情況、碰撞檢查等，切實的提高設計、施工方面的質量，使裝配式建筑真正的實現工程協同式管理。

關鍵詞：裝配式建筑;BIM技術;施工應用

1? 引言

近年來國家出臺了多項政策支持裝配式建筑的發展，其主要表現在設計標準化，施工工期短，施工裝配化，可以保證大量的生產，在工廠中通過機械化生產，既保質又保量，使得裝配式建筑得到廣泛的關注。隨著互聯網信息化走入建筑行業，越來越多的工程物理和功能特性轉化為數字表達，在整個建筑物壽命內各個階段共享信息資源，本文主要介紹在裝配式建筑各階段中應用BIM技術，可以有效地提高各個階段的效率和水平，推動裝配式建筑更好的發展。

2? 裝配式建筑設計階段BIM技術的應用

2.1? 預制構件標準化設計

針對裝配式建筑標準化設計，需要考慮建筑工業化標準統一。通過對多樣化及個性化的建筑整體進行統一的模數標準化、構件標準化、節點連接標準化達成。在BIM技術為基礎下進行標準化的設計和生產，以三維數字為表達方式，這樣可以將建筑項目的實施對象作為數字化進行表達。采用BIM技術，設計后由預制工廠制作相關的建筑構件、節點，將這些物理和功能特性信息上傳至云端，裝配式建筑設計中的各專業設計人員能夠快速地傳遞各自專業的設計信息，對設計方案進行“同步”修改。和施工、建設單位，進行討論具體施工方案和功能需求的問題，在云端進行信息整合，形成各類預制構件的族庫。隨著云端各類型族庫的豐富，將同類型的族庫進行優化統一，盡可能減少同類構件的種類，從而促進形成統一的裝配式建筑工業化標準。

2.2? 提高設計效率，減少設計誤差

應用BIM技術建立項目模型，可以使建筑工程師、結構工程師、設備工程師等專業人員在同一個平臺上進行工作，通過溝通交流后可直接對項目模型進行對應的修改，從而達到優化設計方案的目的。在進行現場施工前，建設方和施工方也可對項目的功能和局部節點進行了解和修改。采用BIM的參數化設計可以將項目進行分解，針對特定的情況進行分析，能夠自動生成各工程量清單和各材料清單等數據信息，減少了大量的統計時間。

利用可視化設計和施工技術相結合，提前把建設項目施工從開始到結束的過程進行可視化模擬分析，針對性的對部分吊裝拼裝節點進行節能分析、碰撞檢查、管道沖突等項目優化，避免在實際施工過程中出現不利情況后才做出設計變更，從而提高設計效率、減少設計誤差。例如在深化設計階段不但要考慮預制構件質量和外觀，也要考慮到出現孔洞、降板、管線預埋等的情況。

3? 裝配式建筑施工過程中BIM技術的應用

3.1? 堆場管理、施工場地優化布局

基于BIM 技術模擬性的特點，在項目執行前對施工場地進行分析，并對不同施工階段、不同施工環境進行對比，提高場地的利用率，避免在堆放過程中產生二次搬運、材料損耗等。利用技術的可視化優勢，用模擬技術1：1模擬出真實的現場施工場景，通過對不同施工階段的現場模擬，得出施工道路布置、機械設備擺放、材料位置的最優解，從而合理的進行規劃和布置，避免出現場地浪費、運輸通道擁堵等情況。

3.2? 構件吊裝方案模擬優化、3D模擬技術交底

BIM模型對于構件的展示更為直觀，能將施工過程全面展現出來。特別是一些重點、難點施工環節，可在BIM技術平臺上有針對性的3D動畫演示，可以讓施工人員對于構件吊裝的全過程進行觀測和判斷是否滿足規定和要求，也可以對班組工人進行施工前培訓交底，避免在吊裝過程中出現“錯漏碰缺”。這樣不但能夠提高吊裝施工現場管理的效率，提升了現場施工人員的業務水平，而且進一步規范了施工人員的實際操作，很大程度的減少了安全事故的發生。

3.3? 施工進度管理

模型中加入時間維度，用于施工進度管理。解決了以收集當前進度數據及施工經驗調整進度計劃，而對于調整后是否會存在其他問題的狀況。基于BIM可視化動態模擬的特點，將資源配置、施工狀態、勞動力需求等信息融合在一起，結合傳統的橫道圖和網絡圖，對施工精度實行全方位細化的控制。并可以將信息共享，保證施工管理人員所做的決定可以立刻被執行，提高現場施工效率。

3.4? 施工質量監管

將施工質量檢查驗收點與BIM模型中的信息元素相互關聯，可以實現檢查驗收人員在工程質量檢查驗收時支持移動設備查看和錄入待檢查點的資料信息。通過關聯對應的國家地方規范和BIM數據標準，可以解決在工程驗收時施工質量的參考標準體系混亂的問題。施工方和監理方可以在同一個規范標準下各自查看、檢查驗收點，錄入數據，系統可根據填寫內容自動判斷檢查驗收點是否符合要求，填寫的原始記錄和上傳的照片將保存至云端數據庫，自動生成對應的質量驗收表，從而實現施工質量的監管。

4? 裝配式建筑運營維護階段中BIM技術的應用

BIM技術可實現裝配式建筑全壽命信息化。為方便后期管理與維護，模型在竣工后可作為物業運營與維護的數據庫。不但有利于物業利用BIM運維模型快速檢查搜索到所需要資料信息，提升物業管理能力，而且有利于施工單位通過運維模型在缺陷保修期內對建筑有缺陷的項目進行維護與保修，方便制定切實可行的工程保修計劃服務業主。針對有缺陷的項目節點分析，對于維修所消耗的材料，配套使用的設備情況和日常維護人員的管理情況也能夠清晰掌握，從而為企業節省管理人員成本、維修材料成本，避免不必要的資金支出。

5? 結束語

隨著國家對裝配式建筑越來越多的關注和政策傾斜，在裝配式建筑過程中全方位的應用BIM技術，可以有效提高其在設計、施工質量、運維過程中的效率和水平，使得整個項目更加緊密、合理，促進了裝配式建筑良好的發展。

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