探究BIM技術(shù)應(yīng)用于裝配式建筑的全過程管理

林琪燕

（福州外語外貿(mào)學(xué)院， 福建 福州 350202）

0 引言

隨著城市化的高速發(fā)展下，建筑行業(yè)的發(fā)展也起著積極的作用。在建筑業(yè)中傳統(tǒng)的建筑生產(chǎn)模式更多是現(xiàn)場施工作業(yè)，已經(jīng)不再是高效、安全的建筑生產(chǎn)方法了，裝配式建筑成為革新建造方式的積極方向，能夠改善傳統(tǒng)建筑施工方式的缺點。但是裝配式建筑在我國建筑業(yè)發(fā)展過程存在許多阻礙其發(fā)展的因素，長期處于傳統(tǒng)建筑生產(chǎn)管理模式，不適合裝配式建筑的生產(chǎn)管理，導(dǎo)致裝配式建筑中各參與方信息協(xié)同性差，生產(chǎn)成本高。而具有信息共享、可模擬性、可協(xié)調(diào)性等優(yōu)勢的BIM技術(shù)可以解決阻礙裝配式建筑發(fā)展的因素。

1 裝配式建筑的概念及特點

裝配式建筑是首先通過預(yù)制工廠預(yù)制生產(chǎn)加工廠完成裝配式建筑的構(gòu)件或者材料，再用適合的運輸工具將構(gòu)件或材料運到施工現(xiàn)場，最后根據(jù)施工圖通過可靠的安裝方式和安裝機械將各類構(gòu)件或材料組裝起來，成為具備使用功能的建筑物。裝配式建筑較傳統(tǒng)建筑的生產(chǎn)模式有以下幾種優(yōu)勢：

1.1 縮短工期

裝配式建筑部分構(gòu)件或全部構(gòu)件是在預(yù)制工廠生產(chǎn)完成，降低了外界環(huán)境的影響因素，建筑各構(gòu)件的生產(chǎn)工藝的養(yǎng)護時間不需要在施工現(xiàn)場，也降低了施工現(xiàn)場的管理難度，大大縮短了施工的工期。

1.2 綠色環(huán)保、節(jié)能高效

裝配式建筑的構(gòu)件在工廠集中生產(chǎn)，再采用機械施工，與傳統(tǒng)建筑的生產(chǎn)模式相比較，需要更高的工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)水平，因此施工效率更加高效了。由于構(gòu)件是工廠集中生產(chǎn)，構(gòu)件所需的模板及其支撐減少，使得施工現(xiàn)場的施工量減少，施工現(xiàn)場中的建筑垃圾減少，污染排放量也會減少，因此裝配式建筑更加綠色環(huán)保

1.3 建筑的工程質(zhì)量更高

裝配式建筑的構(gòu)件生產(chǎn)過程采用工廠化的模式，各項指標(biāo)嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范的要求，相比較傳統(tǒng)建筑的生產(chǎn)模式，更具有標(biāo)準(zhǔn)化、集成化，減少施工現(xiàn)場的濕作業(yè)和人工施工作業(yè)，減少誤差和返工，大大提高了建筑的工程質(zhì)量。

2 裝配式建筑的應(yīng)用

雖然我國的建筑業(yè)也進入裝配式建筑的發(fā)展時期，相對傳統(tǒng)建筑的施工具有很大的優(yōu)勢，但是國內(nèi)該技術(shù)、管理水平、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)阻礙了裝配式建筑的全面發(fā)展。

2.1 裝配式建筑各個構(gòu)件及接點設(shè)計復(fù)雜

裝配式建筑各個構(gòu)件不是獨立，需要各個專業(yè)及構(gòu)件的協(xié)同，而且房屋建筑中各個構(gòu)件多且復(fù)雜，因此在設(shè)計過程中需要考慮的因素繁多，如設(shè)計中各個構(gòu)件間的接點連接、整體的抗震結(jié)構(gòu)要求等要求。

2.2 裝配式建筑現(xiàn)場施工水平和成本控制要求高

裝配式建筑的各個構(gòu)件除了要求生產(chǎn)精確，在現(xiàn)場的施工水平也要求高，裝配式建筑的各個構(gòu)件需要運輸、現(xiàn)場堆放、構(gòu)件的安裝等內(nèi)容的信息復(fù)雜和技術(shù)管理要求高，使得施工成本與進度不易控制。

2.3 裝配式建筑的運營維護管理水平

裝配式建筑中生產(chǎn)廠商供應(yīng)的預(yù)制構(gòu)件、運輸公司、安裝公司等過程都會影響建筑的質(zhì)量，同時也影響著建筑的運營過程。裝配式建筑在后期使用過程中構(gòu)件出現(xiàn)損壞和及時維護是一個復(fù)雜過程，這就需要加強維護管理水平。

3 BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用

BIM（Building Information Modeling）是將設(shè)計方、生產(chǎn)企業(yè)、施工方等參與各方的各類信息整合于建筑信息模型的數(shù)據(jù)庫中，并建立建筑三維模型，各方可通過 BIM 信息數(shù)據(jù)庫進行協(xié)同工作，對項目的建設(shè)全過程進行控制和管理。因此將BIM 技術(shù)應(yīng)用于裝配式建筑中，BIM技術(shù)可提升裝配式建筑的生產(chǎn)與施工的管理水平，使得裝配式建筑成本降低，裝配式建筑的工程質(zhì)量得到保證，裝配式建筑的工期得到優(yōu)化，因此BIM技術(shù)可在裝配式建筑全壽命周期中發(fā)揮重要作用。

3.1 將BIM技術(shù)運用在裝配式建筑的建設(shè)前期

裝配式建筑的前期設(shè)計是在設(shè)計院與生產(chǎn)商的合作下一起完成，由于裝配式建筑的構(gòu)件復(fù)雜和種類繁多，并且裝配式建筑構(gòu)件精度要求高。BIM技術(shù)應(yīng)用在該階段，不僅能夠整合該過程的參與方在各個環(huán)節(jié)做掌握的信息協(xié)同，各環(huán)節(jié)也更加緊密。而且在設(shè)計過程中，BIM技術(shù)的模擬性使得建筑專業(yè)設(shè)計各方發(fā)現(xiàn)存在的錯誤和沖突，及時更正和修改問題，優(yōu)化設(shè)計方案，建設(shè)項目的工程造價與工期也能到了保證。

3.2 將BIM技術(shù)運用在裝配式建筑的建設(shè)中期

在生產(chǎn)過程中，BIM技術(shù)可以提高構(gòu)件生產(chǎn)的精確度，生產(chǎn)商利用BIM技術(shù)提取裝配式建筑構(gòu)件的信息，使得預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)計劃更加完善。并且將提取的信息利用RFID通信技術(shù)，輸入到各個不同構(gòu)件的RFID芯片中，使得各類構(gòu)件的信息識讀更加準(zhǔn)確，便于系統(tǒng)管理預(yù)制構(gòu)件，優(yōu)化了裝配式建筑的預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)方案，也保證了各預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量。

在施工過程中，裝配式建筑的施工技術(shù)水平要求高，可以利用BIM技術(shù)的可視化和模擬性，在裝配式建筑施工之前對預(yù)制構(gòu)件進行仿真模擬運輸與安裝的過程，減少建筑生產(chǎn)構(gòu)件的施工錯誤或者安全生產(chǎn)隱患。同時對預(yù)制構(gòu)件進行模擬預(yù)制構(gòu)件的場地堆放和場內(nèi)的運輸路線，減少搬運的成本，加快預(yù)制構(gòu)件的施工進度，優(yōu)化施工方案，提高施工技術(shù)管理水平。

通過建立裝配式建筑的信息模型，使各參與方可以通過可視化的模型，對于時間與資源的投入更清楚，也能了解裝配式建筑施工過程的工藝，減少不合理的施工工序?qū)е碌倪M度拖延和成本增加的情況，進而優(yōu)化施工進度計劃與成本控制。

各參與方能夠及時針對不可抗力事件或其他因素導(dǎo)致的合同調(diào)整或變更，及時反饋到模型中，通過BIM技術(shù)對模型中的數(shù)據(jù)進行分析、重新組合數(shù)據(jù)等方法，發(fā)現(xiàn)新增加的數(shù)據(jù)對裝配式建筑的各個階段的影響是如何，及時發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，保證建設(shè)工程質(zhì)量、進度和成本，使得建設(shè)項目的各個階段處于可控制的狀態(tài)。

3.3 將BIM技術(shù)運用在裝配式建筑的建設(shè)后期

在裝配式建筑的運行維護階段，采用BIM技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合的項目運行維護的管理系統(tǒng)，為后期項目的損壞的構(gòu)件進行修復(fù)提供給維修廠準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，便于智能建造與更換，同時也能夠通過BIM技術(shù)進行構(gòu)件的維修加固的模擬，使得加固的構(gòu)件不影響整體工程質(zhì)量。也方便業(yè)主能夠及時反饋準(zhǔn)確信息，并且通過構(gòu)件中 RFID 芯片保存的信息，精準(zhǔn)獲取參與方的重要信息和項目的針對性信息，便于找出問題的原因及責(zé)任方，也為后續(xù)工程獲得經(jīng)驗。同時裝配式建筑信息模型也能夠為建筑物出現(xiàn)緊急事件及時提供準(zhǔn)確的項目信息，為解救人員迅速制定有力的救援方案提供精準(zhǔn)信息。

4 結(jié)束語

裝配式建筑是未來我國建筑業(yè)發(fā)展的趨勢，并且在房屋建筑中的應(yīng)用會更加廣泛，改變了傳統(tǒng)建筑施工的工期長，改變了傳統(tǒng)建筑施工所需的資源管理，促進建筑業(yè)的生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展。盡管裝配式建筑相比傳統(tǒng)建筑的有優(yōu)勢，但是裝配式建筑在我國的發(fā)展還存在一些制約的因素，而BIM技術(shù)在所有方式中起著舉足輕重的作用。BIM技術(shù)在裝配式建筑的設(shè)計階段可以改善圖紙存在的錯誤、加強各方的信息協(xié)同管理、通過模型展開碰撞檢查等內(nèi)容，能夠降低總造價的 10%；BIM技術(shù)在裝配式建筑的實施階段能夠確保構(gòu)件準(zhǔn)確無誤的生產(chǎn)、仿真模擬施工現(xiàn)場保證施工的高效安全實施、建立裝配式建筑的“動態(tài)施工”管理；BIM技術(shù)在裝配式建筑的運營維護階段監(jiān)控與修復(fù)預(yù)制構(gòu)件、準(zhǔn)確找出問題出現(xiàn)的原因及責(zé)任人、為后期緊急事件提供數(shù)據(jù)。因此BIM技術(shù)將會促進裝配式建筑在建筑業(yè)中可持續(xù)的發(fā)展。