裝配式建筑工程施工過程中BIM 技術應用

鄭良

（網易（杭州）網絡有限公司，浙江 杭州 310000）

0 引言

裝配式建筑作為支撐現代城市面貌塑造的重要基礎，在這種情況下也應當受到更加高度的重視和關注，特別是對于工程施工來講，要尤為強調BIM 技術的有效應用。

1 分析我國裝配式建筑的發展現狀

1.1 基本內涵

通常意義上所說的裝配式建筑，主要是指將那些所需構件先在工廠進行預制，然后再送到場地進行裝配，從而展開組裝施工的項目類型。這里所說的預制構件，主要包括預制鋼構件、混凝土構件等多個類型，當把構件真正送到場地之后，施工人員也會利用現代化的建筑拼接技術，把鋼筋混凝土進行澆筑和堆積。而且在連接構件的時候，施工人員已經充分考慮抗震的需求，無論是從總體的流程設計，還是最終的制造和應用，都依賴完整且現代化的模塊系統，這種預制的方式不僅可以降低投資的成本，同時也可以讓質量管理變得更加嚴格，能夠推動建筑施工向著更加綠色高效的方向邁進。在這里，鋼筋插口的咬合以及混凝土的澆筑也會讓裝配式建筑獲得更加強大的安全保障，提高穩定性和可靠性。

1.2 基本的流程體系

裝配式建筑的流程體系主要包括三個方面的內容。首先是方案的設計，這一工作要依靠特定的軟件來完成，包括具體的施工計劃以及施工圖。在過去，Auto CAD 通常會負責前期的設計工作，而后，在BIM 技術的引導下，結構設計也向著更加穩定和高效的方向邁進，而且也可以對局部的細節性構件進行模擬操作，更為直觀地展現建筑的施工現場，包括澆筑工作、管線預埋、模塊應用等多個內容，這也可以進一步提高預制裝配圖紙的準確性，避免出現細節上的遺漏和疏忽。其次是構件的生產和制造，一般情況下，預制裝配圖紙在確認之后，會直接結合BIM 技術中的構件數據，然后按照合適的工序，展開一系列的標準化制作，并進行批量生產，接著，根據施工現場對材料的緊要程度，設計出運輸安排的方案。在這里，BIM 技術也可以輔助構件制造。最后是現場的裝配施工，那些已經完成的預制構件，必須要在裝配運輸之后，按照施工的基本規劃，依次投放到項目的操作現場。施工人員可以直接利用定位手段和BIM 技術，確定位置信息，保證裝配式建筑的工作收尾。

1.3 發展現狀

目前，我國的裝配式建筑發展依舊處于起步和探索階段，很多生產商都無法滿足預制構件的需求，而且在技術和手段的配置上也存在一定的欠缺，沒有構建專業化的隊伍，面臨較為明顯的人才缺口。這也就意味著，裝配式建筑的前期應用必然會比傳統的人工施工花費更多的時間和精力，所以也需要企業做好前期的投資。與此同時值得注意的是，國內裝配式建筑的發展并沒有形成較為完善的機制和體系，尚未完全進入工業化的進程，也沒有實現一體化的目標，在管理上也缺乏一定的規范性，并不能完全滿足市場的生產需求，無論是從行業質量還是安全生產規范來講，都需要在未來得到進一步的完善。

2 分析BIM 技術的基本內容

2.1 概述

BIM 技術也被稱作建筑信息模型，與工程設計建造的結合是尤為緊密的，能夠把設計的各項信息轉化成數據，存儲在現代化的平臺和軟件上。而且，BIM 技術的應用需要依賴各類參數模型，然后再與工程項目的內容進行整合，并依靠共享功能與傳遞功能為施工的全過程注入更多的生機與活力，包括項目的整體規劃、工程的運行，以及后期的維護等等。也就是說，BIM 技術的應用為建筑工程信息的深度解讀打造更廣闊的平臺，能夠降低建筑設計的成本，提高設計的效率和質量，縮短工程的周期，讓企業能夠獲得更大的成本效益。與此同時值得注意的是，BIM 技術不僅搜集的是各類建筑工程信息，而是能夠對信息進行辨析和篩選，把零碎的資料高效利用，讓企業從三個維度出發對自身的施工方案作出深度的分析，包括資源行為和交付，這就可以及時排查潛在的風險和隱患，盡可能提早地解決問題，避免后期的施工遇到干擾。

2.2 主要優點

首先是可視化，BIM 技術能夠實現二維向三維的轉化，讓傳統的線條式構造以三維立體的實物圖形展現出來，這就可以反映不同建筑構件之間的互動關系，讓工程設計能夠更加具有可行性與科學性。而且，BIM 技術也可以讓業主提高對企業的信任感，是衡量施工單位綜合素質與科技能力的重要標桿，可以讓技術使用者擁有更多的應用思路，直接展示出施工的項目效果圖。其次是協調性工程，項目的建設本身就牽涉不同的施工環節，所以各個部門也必須要互相配合展開協調合作，只有保證各個主體可以齊頭并進，才能夠保障整體的質量。在這里，BIM 技術可以預先評估好施工設計中存在的沖突，更全面地分析用戶提出的建筑需求，既減輕工作人員的負擔和壓力，也可以實現人為勞動力的置換。然后就是模擬性的特點，模擬性強調的是BIM 技術能夠模擬各種建筑物類型，這樣就可以彌補一些實際操作存在的欠缺。也就是說，BIM 技術可以通過5D 模擬來控制好施工的成本和進度，讓建筑使用者樹立更高的安全意識和危機意識，在這其中，最常見的功能就是緊急疏散模擬和熱能傳導模擬。最后就是信息的完備性以及一體化項目。信息的完備性強調的是，BIM技術能夠完整地整合不同的數據，展現高度的集成化特點，同時也可以依靠各類參數值，展開一系列的參數建模，即便是后期需要修改施工方案，只需要調整特定的參數即可。還有，BIM 技術中的圖圓是以各類構件形式為核心的，所以在修改參數的時候，也可以直接影響其他的構件，可以應用到整個建筑工程的生命周期內，給予企業全面且系統的引導和參考。

3 分析BIM 技術在裝配式建筑中應用的基本內容

3.1 生產制造階段

BIM 技術能夠輔助預制構件的生產和操作，加工預制組件本身就是裝配式建筑發展的重中之重。而預制組件制造商能夠直接利用現代化的手段獲取相關信息，登錄BIM 信息平臺，獲得基本的尺寸和規格需求，從而設計出科學且合理的生產方案，并將這些信息反饋到BIM 平臺上，保證施工的前期準備工作能夠按時完成，為后期的存儲和運輸奠定堅實的基礎。與此同時，在真正生產制造的過程中，制造商也可以隨時根據用戶的需求以及工程承包的列表代碼，把組件進行編碼，這樣就可以避免出現重復生產和加工這一問題，降低了資源的浪費。還有，制作預制構件的人員，也可以直接把網絡芯片植入構件中，這樣可以及時跟進生產的進度，了解各個階段的產品信息，既可以保證溯源的準確性，也可以提高工作的效率和質量。另外，在步入實際的施工階段之后，施工人員也可以通過對組件質量信息的反饋，實現與BIM 信息共享平臺的同步更新，及時推動施工進度的調整，這樣可以讓生產部件計劃變得更加靈活，由此一來，無論是施工方還是生產方，都打破了信息溝通和交流的壁壘，兩者會更加協同并且順利合作[1]。

3.2 項目施工階段

BIM 能夠幫助建筑施工實現場景的模擬，依靠各種現代化的軟件，演示施工中可能遇到的各種問題或者是淺層的缺陷，幫助施工單位及時去調整方法，避免出現嚴重的事故或者是降低資源的浪費。例如，在吊裝預制裝配式建筑構件的時候，就可以直接利用BIM 軟件，在施工計劃中寫入構件的具體屬性，打造全新的管理模型，并結合吊裝的基本方案，展開場景的模擬，由此，施工人員就可以直接通過平板手持設備，針對現場展開全過程的輔助和引導。值得注意的是，模擬施工也要充分考慮塔吊的工作范圍，以及工地的運輸路線和區域，這樣可以提前做出優化調整，在正式開始施工之前進行完善。與此同時，場景的模擬也應當結合場地模型，項目結構模型和施工的計劃等多個方面的內容，利用BIM 軟件制作多元化的時間節點，然后把不同的模擬動畫和各個階段的施工環節充分結合到一起，這樣可以更加直觀的演示出現場的具體情況，讓操作人員能夠獲得更加有效的參考。

3.3 材料的管理

預制構件的生產需要滿足量和質的雙重需求，所以在生產的現場也必然會堆積許多的材料，如果按照人工的方式對其進行分類或者是存儲，必然會浪費更多的時間，而且也很容易出現主觀上的問題。在這種情況下，引入BIM 技術，就可以準確地輔助現場的材料生產和運輸，施工人員可以通過現場的模擬，了解施工的各個階段所需要的材料數量，做好提前的準備，保證供給的充足，避免出現短缺或者是堆積過量的問題[2]。驗收工作者也可以根據電子信息表，采集預制構件的相關數據，一旦施工的進度發生變動，就可以根據一開始的材料進場計劃，對實際的進場工序做出靈活的安排，這樣就可以更進一步地維持現場的規則和秩序。當施工告一段落之后，再利用BIM 軟件對材料的實際消耗情況作出詳細的記錄整理，比較不同材料的計劃用量和實際用量，為后期的管控和監督奠定堅實的基礎，提供有效的參考。除此之外，BIM 也可以應用在碰撞檢測這一重要的環節，這就能夠有效減少不同材料堆積或者是設備運輸之間產生的沖突。

4 結語

綜上所述，持續性推動BIM 技術在裝配式建筑中的應用是合理且必要的舉動，這是推動裝配式建筑行業升級的應有之策，也是打造新型的工業化格局的有效措施。本文通過生產的制造階段，施工階段，材料的管理階段這幾個角度，論述了BIM 技術的應用內容，充分結合了裝配式建筑的基本特點，具有理論上的合理性與實踐上的可行性，能夠作為相關從業人員的參考依據。在未來，企業也應當更加積極地構建完整的信息平臺。