淺析BIM技術在裝配式建筑中的應用

張志剛

中鼎國際建設集團江西建筑工程有限責任公司 江西萍鄉 337000

BIM模型創建的過程，首先獲取建筑項目中的各類信息和數據，然后使用數字信息虛擬技術模仿出真實建筑物的實際信息。BIM技術結合數據庫信息采用三維模型為表現方式，突出的特點為高度可視化，多樣模擬化，多專業協調化，可優化性高，可出圖性等。BIM技術應用在建筑工程項目中，成為一種數字化工具，以參數化模型歸納集合工程中的各類信息。

1 BIM技術

BIM技術的應用不僅給傳統的建筑施工和圖紙識別帶來了方便，也給裝配式建筑的設計、生產和施工帶來了變化。BIM技術主要利用信息化手段，將建筑的所有信息進行整合，建立從設計、生產、施工到運行維護的相關數據模型，及時提供相關信息，實現建筑實體和各種功能特征的數字化。另一方面，BIM技術可以實現不同部門在不同階段的數據共享，使模型更加直觀、協調、完整、一致、關聯，從而實現多部門聯合作業，節省時間，提高效率。

BIM技術主要通過使用相關軟件完成，包括Revit、NavisWorks、Microsoft projectlumion3d Max和bim5d。Revit軟件是目前最常用的三維建模軟件之一，它不僅可以對建筑物進行三維建模，還可以在結構和機電方面進行協同工作，主要用于與其他BIM軟件進行數據交換和建立連接。NavisWorks軟件主要用于檢查管道、管道與建筑物之間的碰撞，減少設計中的主觀錯誤。并且顯示的碰撞檢查可以與Revit同步，實時修改，改進設計。microsoftproject軟件是一種進度管理軟件，主要對目標時間和預算時間進行比較，從而制定詳細的進度計劃，幫助項目經理對進度和成本進行有效地控制和分析，為縮短工期、降低成本提供支持依據。Lumion軟件和3D Max軟件主要體現渲染功能，并及時導出高清效果的影響，為施工單位提供直觀的效果。Bim5d是在三維模型的基礎上從Revit導出的標準中間文件（IFC文件），然后使用Microsoft Project Progress文件形成4D。最后，將預算成本文件導入到項目中，實現bim5d，實現對項目的及時控制。這對雙方都很方便[1]。

2 BIM技術的特點

當今社會市場對建筑的需求和標準不斷提高，許多新的施工設備和施工技術被廣泛應用于建筑中。BIM技術是一項應用廣泛的新技術，對建筑施工有著重要的影響。BIM是建筑信息模型。在實際應用過程中，將建筑物的真實參數信息輸入其中，然后系統進行仿真建模，為后續工程的施工提供有效的參考。BIM技術不是一個簡單的工作流程，而是通過科學合理的布局為施工工作提供保障。

BIM技術特點主要體現在以下兩點：

第一，信息具有很強的真實性和完整性。在構建信息模型的過程中，BIM技術可以在一定程度上掌握更多的信息，保證信息的真實性和完整性。這樣可以保證員工決策的合理性，提高信息的利用率，為今后的工作打下良好的基礎。

二是具有較強的可視化和仿真特性。在應用BIM技術時，通過圖像或模型將整個施工過程和結構更直接地展現在工作人員面前，使工作人員能夠正確了解實際施工情況，明確施工要點和施工方向。另外，在合理應用BIM技術的過程中，可以通過施工模擬來預測施工過程中可能遇到的問題。根據預測內容，提前做好施工風險防范等工作[2]。

3 研究背景與現狀

近幾十年來，現代裝配式建筑技術作為現澆混凝土施工的一種替代方法，引起了許多國家的重視、應用和推廣。根據住建部和黨的十七大的現行政策，明確了我國裝配式建筑的發展目標，即堅持走中國特色新型工業化道路，推進業主與信息的深度協調與融合。

目前，國內外對BIM技術的研究較多，包括：BIM技術體系研究、施工可視化協同研究、BIM應用擴展研究等，為BIM技術在裝配施工階段的應用奠定了理論基礎。目前研究的重點是BIM技術應用點和軟硬件的可行性，忽略了整體應用實施方案，導致應用過程中BIM管理實施內容不清、應用點不清的問題，嚴重影響了BIM技術在裝配施工中應用目標和價值的實現。

4 BIM技術下裝配式建筑的優勢

裝配式建筑是指在建筑施工過程中，能夠提高工程質量、保證安全生產、節約資源、保護環境、提高效率的技術和組織管理模式。BIM技術在裝配式建筑中的應用，倡導節能環保，強調建筑產品生產技術和生產方式的轉變，強調建筑產業鏈的整合和項目全生命周期的一體化管理，以新的模式和理念實現效益最大化，最終形成產業鏈整合、組織整合、縮短工期的項目成本節約優勢[3]。

5 影響裝配施工的因素

5.1 準備

裝配式建筑的施工周期和方法不同于傳統的澆筑施工，它涉及到預制構件的管理和后續的裝配工作。因此，施工前必須做好準備。要保證預制構件和施工現場構件的順利裝配，就要保證預制構件的質量，精心選擇加工廠家和材料，從根本上保證建筑質量。這樣也便于后期養護工作的開展，避免了材料問題影響施工質量。

5.2 施工方式

由于裝配式建筑施工方法的特殊性，施工方法對建筑的整體質量影響較大。在施工過程中，如果某一環節出現差錯，將對建筑產生安全隱患。例如，施工中的管線布置是最復雜的環節，也是最容易出錯的環節。主要原因是施工過程中管線布置與設計圖紙不完全一致。而在實際施工過程中，往往由于天氣因素，零件變形或脫落，或由于施工方法不規范，造成管道堵塞。另外，施工現場人流大，會使建筑物產生振動，造成建筑物構件因振動而錯位，管線發生偏移。上述情況將影響建筑物的穩定性，降低整個建筑物的質量和使用壽命[4]。由此可見，施工方法對建筑質量起著決定性的作用。優化施工方法，規范施工顯得越來越重要。

5.3 施工人員

裝配式建筑的施工過程比較復雜，要求施工人員嚴格按照相關制度進行操作。但在實際施工過程中，受施工人員技術水平的影響，施工模式也不同于傳統的澆筑施工模式，從而導致施工人員組織模式的變化。在整個施工過程中，不同工種的人員數量也發生了很大變化，對普通工人的需求減少，新增了操作大型設備的技術人員和預制構件運輸人員，加大了管理人員的工作壓力。一旦某個環節操作失誤，就會影響建筑的施工進度，埋下隱患。此外，施工人員的綜合素質也是影響施工的重要因素。如果工人沒有充分認識到建筑安全的重要性，就會出現工作態度不端正或不按圖紙施工的情況，影響施工質量和施工進度。

5.4 管理模式

與現澆施工相比，預制施工對管理模式也提出了新的要求。管理部門在施工中要深入各部門，盡可能協調各部門之間的工作，促進施工的順利進行。管理部門還需要協調預制構件制造商與現場安裝人員之間的關系，確保所有項目活動都按照指標進行，確保建筑安全。管理人員要對設計圖紙進行備份，避免因圖紙丟失而無法施工的情況，嚴格控制驗收環節的質量，檢查建筑是否與圖紙相符，確保建筑質量。

6 BIM施工過程管理應用

6.1 BIM技術在項目進度管理中的應用

工程建設進度能否達到預期要求，對工程的經濟效益有著深遠的影響。要有效控制工程進度的各個環節，杜絕資源浪費，從而更有效地掌握工程進度。裝配式建筑具有構件數量多、安裝工藝復雜的特點。為了突出裝配式建筑施工速度快的優勢，有必要對施工進度進行有效地控制和管理。

由于建筑設計缺陷難以避免，且在施工過程中經常暴露出來，設計變更不可避免；從變更需求、變更申請、監理審批到建設單位審批，最后到建設單位實施；承包商需重新編制相關施工方案和進度計劃，并進行相關技術論證和技術交底；另外，對圖紙和技術方案的理解上的差異和不足，對施工工藝的熟悉程度和掌握技術的熟練程度也影響設計變更的實施；整個過程所需的時間往往難以估計，這很容易導致項目進度的延誤。

首先，利用RIFIT和NavISWork等軟件對預制建筑的基礎、結構構件、建筑結構、水電管線、裝飾裝修等進行建模[5]。然后將BIM模型導入到軟件中。在施工管理過程中，一方面將涉及所有施工過程的施工進度計劃加載到模型中，并關聯所有BIM模型信息，實現現場施工的動態三維仿真，直觀地監控工程的實時進度；另一方面，由于BIM模型中各種信息的準確性和相關性，一旦參數發生變化，其他相關信息就會自動實時更新。當施工活動中遇到設計變更時，可根據變更要求和施工現場的實際情況及時調整相關參數，實現動態變更；變更后的施工進度也進行調整，實現自動調整。

通過BIM技術實施施工進度管理，實現關鍵參數的動態調整，控制關鍵路徑，實現最優施工進度。它具有直觀易控、管理更加科學、有效、智能化、可視化等優點。它能更好地控制整個工程的施工進度，有效地縮短工期，進一步降低工程造價和投資。

6.2 BIM模型在施工技術交底中的應用

在傳統的項目管理中，技術交底通常是以文字描述為基礎，項目管理人員以口頭教學的方式向職工進行交底。這樣，不同的管理人員往往對同一個過程有不同的理解，口語教學方法也多種多樣。經營者文化水平和技術水平參差不齊，理解程度不一。認識上容易出錯，導致施工技術上的錯誤，給工程帶來很大的質量風險和安全風險，不利于工程安全控制和質量管理。

通過BIM技術的應用，管理人員可以快速、更直接地對施工人員進行三維可視化技術交底，對施工人員進行三維直觀教育，使其更容易接受和理解交底內容，迅速了解和掌握施工工藝和要求，使交底效果顯著增強。

將BIM技術應用于裝配式建筑工程的可視化交底中，可以優化和模擬復雜節點的施工過程，指導現場施工。模型優化完成后，通過視景仿真演示，對裝配構件吊裝作業人員進行三維動態技術交底。與抽象的技術術語相比，操作人員更容易理解，交底活動更深入，操作人員的操作活動更順暢，符合要求，從而加快構件安裝的施工進度，可有效節約工程造價和投資。

7 結語

在科學技術飛速發展的背景下，BIM技術取得了一定的進步，在我國建筑工程中得到了廣泛的應用。它能有效地實現不同階段、不同部門之間的數據共享和傳輸，在預制施工中發揮著重要的作用。因此，在實際施工工作中，施工人員應正確認識BIM技術的優勢和技術特點，并對實際施工情況進行詳細分析，以便在不同的工作環節更合理地應用BIM技術，從而有效保證工程質量，提高施工階段銜接，促進施工工作有序進行，提高工作效率。同時，在應用BIM技術的同時，也需要關注實際情況，從而推動建筑設計生產模式和管理理念的創新，實現我國建筑業的更好發展。