BIM技術在裝配式建筑施工中的應用價值體現

徐 昕

（昆山登云科技職業學院建筑與設計學院，江蘇昆山 215300）

隨著建筑事業進一步發展，BIM技術作為一種新型建筑技術被逐漸開發出。BIM技術建立在計算機信息技術基礎上，被運用于裝配式建筑施工項目中，可以輔助高效完成建筑設計、施工工作，實現建筑施工規劃所需施工數據和信息的融合，通過BIM技術建立三維立體模型，可以對裝配式建筑施工設計優化起到非常重要的輔助作用。有研究介紹BIM技術的應用優勢及在裝配式建筑施工應用中存在的問題，提出了合理的改善措施，使得裝配式建筑施工設計中應用BIM技術變得更加科學化、合理化[1]。文章分析BIM技術在裝配式建筑施工中的具體應用，以期為我國裝配式建筑施工工作提供參考，打造值得信賴的高質量工程項目。

1 BIM技術內涵

《建筑信息模型應用統一標準》GB/T 51212—2016中對BIM技術進行定義，“建筑信息模型（Building Information Model，BIM）在建設工程及設施全生命周期內，對其物理和功能特性進行數字化表達，并依此設計、施工、運營過程和結果的總稱，又簡稱模型”[1]。BIM技術是模擬工程建設全生命周期的信息模型，BIM技術的應用可以實現參與工程建設施工的建設單位、施工單位、材料采購供應等相關單位間工作協調一致以及工程信息資料共享。在當代建筑施工過程中，BIM技術應用領域非常廣泛，其應用越充分，發揮的作用越明顯。在整個建筑施工過程中，必須全面搜集相關信息，使施工企業很好地開展相關工程管理工作。與西方發達國家相比，我國BIM技術起步較晚，其應用水平處在初級階段，未針對性地制定相關技術標準，施工企業應積極學習先進經驗，結合自身實際情況，有效改善施工質量。

2 BIM技術特點

2.1 可視性

BIM技術的應用優勢是其具有較高的可視化程度，在裝配式建筑設計施工中，合理應用BIM技術可以實現二維設計向三維設計模式的轉變，為工程施工單位提供更加形象化、立體化的實際方案。過去的裝配式建筑設計工作中，所有設計方案均以平面的紙質圖進行展示，平面紙質圖太過平面化，容易出現施工單位讀圖不深刻情況造成施工混亂，甚至出現返工現象。將BIM技術引用到裝配式建筑設計中，可以很好地將各環節進行有機串聯，在保證各設計單元穩定性的基礎上實現工程設計的整體化和可視化[2]。

2.2 模擬性

應用BIM技術時，常將其與現代化數字模擬仿真系統結合使用，能夠使工程設計與模擬工作變得更為真實，直觀地呈現設計結構。

2.3 優化性

在應用BIM技術的過程中，其工藝要求較為嚴格，但能夠真正實現施工項目進程的優化。在設計初期，應對工程設計、施工、管理等主要環節進行優化，確保道路工程順利竣工。面對工程量大、技術含量高的工程，傳統的設計方式無法設計出理想的施工方案，但BIM技術能夠將工程整體完美地呈現在設計圖中。

2.4 協調性

BIM技術可以展示工程項目的三維立體模型，集成項目的各種信息，有助于工程項目建設過程中建設單位、施工單位、監理單位、材料供應等各參與單位以及工程設計、施工、質控、安全等部門輕松掌握各自需求的各項信息，相互之間進行協調溝通，分析存在的問題，解決相互之間發生的矛盾沖突，修改存在的缺陷[3]。

以BIM技術為主導的部門協調合作如圖1所示。

圖1 以BIM技術為主導的部門協調合作

2.5 邏輯性

通過BIM技術展示工程建設全生命周期的三維立體模型，模擬工程施工整個過程，涉及工程從設計準備階段、施工竣工階段、交付使用運營階段工程建設全生命周期所有的工程數據信息以及各階段相互之間的先后順序，信息完整，邏輯性強。

3 裝配式建筑施工中BIM技術應用價值

3.1 實現三維模擬，呈現真實工況

三維模式是市政道路建設項目前期階段的主要環節，相關人員將工程參數錄入模擬系統，系統經自識別處理后，結合現場條件呈現三維模型圖，讓施工人員在三維模型圖指導下開展公路建設。三維環境下的工程模擬真實度更高、細節處把握更好，能夠在前期階段對可能出現的問題進行精準預測，提前制定應急預案，規避施工方案與工程設計不符的問題，保障各施工環節的一致性，幫助工程建設人員更加確切了解工程建設實際。

3.2 提高管理效益，控制工程成本

BIM技術的優勢性明顯，能夠有效地提升施工管理的效率，通過BIM技術的輔助作用，實時共享施工進度現狀。在市政工程中，合理控制施工成本非常重要，可以節約社會資源，減少資源浪費。BIM技術可以優化施工組織進度，對施工情況進行簡單判斷；可視化施工進程，輔助施工團隊進行施工；查閱相關數據，選擇合適的施工材料，降低施工成本；可視化施工流程，安排施工時間，最大程度利用現有資源，提升施工的性價比，提升利益空間，從而達到節約成本的目的[4]。

3.3 加快工程進度

利用BIM技術可以呈現工程建設全生命周期涉及的建筑構件及其建筑模型屬性參數，集成項目的各種信息，加快、加強各單位之間、各部門之間、各專業之間信息的相互交流與溝通；利用BIM技術進行建模并模擬碰撞，利用三維可視化裝配式建筑模型幫助工程施工人員、管理人員和參與工程建設的其他相關人員發現工程設計和建設過程中存在的問題，及時進行修正、優化，確保施工進度控制在有效的范圍內，避免施工過程中出現整改返工等問題，合理安排工程施工方案和施工計劃，盡量加快工程施工進度，節約工程施工工期。

4 BIM技術在裝配式建筑施工中的應用實踐

4.1 施工設計方面的應用

開展裝配式工程建設中，通過BIM技術中三維虛擬仿真功能創建建筑結構設計模型，可以有效增強設計內容的可視化程度及設計方案的科學性。

設計單位應在施工現場進行科學、周密地勘察，對各類基礎性現場數據信息和資料內容進行收集，將各類數據信息，包括地質數據信息、組團布置數據信息輸入BIM數據庫系統中，設計人員可以參照數據庫內各類信息因地制宜地進行建筑結構尺寸、建筑形式設計。

運用BIM技術進行裝配式建筑工程設計時，應建立建筑結構模型，自動化對比分析工程參數、建模軟件數據信息，及時了解施工設計中的不足，提出整改、處理措施，使設計方案更具科學性。

為充分發揮BIM模型對后續施工操作的輔助性作用，在進行建筑設計時應重點考慮項目實際情況，創建虛擬仿真模型，包括現場應急狀況、節能特點、緊急疏散環境、熱傳導環境等仿真，保證設計階段的建模內容能夠為施工工作提供基礎保障[5]。

4.2 結構預制生產中的合理運用

在裝配式構件預制生產環節，對BIM技術進行科學應用可以保障預制件的質量滿足工程施工要求。具體應用過程中，需要將所有預制數據信息輸入數據平臺，包括構件數量、尺寸、規格、形狀、技術指標等。供應商在接收到信息后，快速按質按量生產預制構件，有效滿足工程進度及質量要求。應注重相關數據平臺的應用，及時將預制生產環節情況反饋給施工企業，方便企業明確建筑結構，避免因參數設計不合理引發的返工現象，保障施工進度。

在廠家完成預制件生產后，可以借助BIM技術進行結構參數審核，借助RFID芯片對預制件材質、質量、尺寸等進行檢驗，并結合檢驗中暴露出的問題進行修改與調整，使所有數據指標均滿足建筑質量要求。

4.3 現場施工環節的合理應用

在裝配式建筑項目施工之中，預制件安裝是工程施工中最主要的施工環節，現場安裝環節出現質量缺陷將對建筑整體質量產生負面影響。在具體工作實踐中，施工企業應結合現場條件合理應用BIM技術，對施工現場進行全面統籌規劃，保障各施工流程管理的規范性，預測可能出現的風險、不良現象，從根本上解決施工安全問題[6]。

借助BIM技術，按不同構件質量特點/類型情況等明確擺放位置、存儲區域，以防止出現擺放不合理引發的工程質量受損或工期延后問題；借助BIM技術增強現場區域管控工作和協調工作，對各預制件安裝進行質量風險及安全風險預測，然后制定完善的現場安裝方案，對各安裝節點進行統一協調，防止出現二次處理問題，有效增強安裝精確度和規范性；進一步加強RFID技術與BIM系統的良好融合，在對現場安裝模式進行實時性優化的同時，利用自動化調度措施，協調各施工操作有序進行，保障工程施工質量、安全雙重目標的達成。

5 結語

將BIM技術應用于裝配式建筑施工中，可以有效替代傳統的二維設計，對優化裝配式建筑設計、施工產生積極的意義，提高項目質量，避免重新設計帶來的損失，使得建筑項目施工更加科學合理。本文對BIM技術應用價值進行了探討，在此基礎上分析基于BIM技術的裝配式建筑項目施工具體應用，希望為BIM技術在市裝配式建筑項目設計中的應用提供理論性參考，進而全面提升工程的總體質量，提高經濟效益。