BIM在裝配式建筑施工階段的應(yīng)用研究

樊夏瑋 王順杰

摘要：隨著社會經(jīng)濟發(fā)展，BIM技術(shù)已廣泛運用于建筑工程領(lǐng)域，研究基于海南省實際裝配式項目，初探裝配式建筑施工階段BIM應(yīng)用，通過BIM技術(shù)實施提高裝配式項目施工策劃、工序施工質(zhì)量。將BIM技術(shù)運用于圖紙會審及交底，提高審圖、交底效率，減少工程實施過程中可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題，對相關(guān)BIM技術(shù)應(yīng)用思路進行探討及總結(jié)。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);裝配式;建筑施工

1 BIM技術(shù)的定義以及在國內(nèi)外的應(yīng)用分析

1.1 BIM技術(shù)的定義和核心價值

BIM不是工具軟件的集合，而是一種理念。他強調(diào)的是建筑的數(shù)字化，建筑全生命周期中的數(shù)字信息都可以整合在模型里，以供各參與單位自取所需。使用數(shù)字技術(shù)支撐建筑工程的全生命周期管理，透過建筑過程的可視化展示來幫助信息的交流和協(xié)同。BIM中的數(shù)字化信息可以被程序自動化管理，跨專業(yè)跨單位的數(shù)據(jù)可以彼此吻合，達到可靠的一致性，解決多單位多專業(yè)協(xié)同工作的難題。

我們還可以將BIM看作參數(shù)化的建筑三維幾何模型集合，在這個集合中所有的建筑構(gòu)件除了包含三維幾何信息，同時還具有工程實際參數(shù)信息。這些多類型的豐富的數(shù)據(jù)為程序的輔助計算提供基礎(chǔ)，可以自動完成諸如碰撞檢測、結(jié)構(gòu)負荷計算等以前需要耗費大量人力的工作。

1.2 BIM技術(shù)在國內(nèi)外的應(yīng)用分析

目前，國外開始在裝配式建筑項目的作業(yè)中將無線射頻識別技術(shù)（RFID）與BIM技術(shù)進行融合，形成了基于BIM技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架。同時，設(shè)施資產(chǎn)信息交換標準（COBie）也開始大范圍融合進入BIM技術(shù)，這有助于提升信息于工程生命周期的傳遞效率，加強信息在設(shè)計方與施工方的擷取，并提供給設(shè)施營運維護端作使用，達到資產(chǎn)管理的目的。

國內(nèi)的BIM技術(shù)應(yīng)用起步比國外晚，早期更多局限于局部的軟件的工具使用，對整體BIM技術(shù)理念理解較差，傳統(tǒng)的工作流程和新技術(shù)的結(jié)合也矛盾重重，這就導(dǎo)致早期的BIM技術(shù)應(yīng)用流于表面，僅在少數(shù)大項目中有嘗試性探索。

2 裝配式建筑施工的問題所在

2.1 施工系統(tǒng)性問題

在當前的建筑項目中，施工環(huán)節(jié)和設(shè)計環(huán)節(jié)處于相對獨立的位置，到了工程采購環(huán)節(jié)一般采用平行發(fā)包的模式公開招投標，建筑設(shè)計、建筑主體施工和設(shè)備安裝由不同的建筑公司和設(shè)計公司獨立分包，雖然有總承包方進行整體統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，但是仍然會有許多因溝通不暢導(dǎo)致的施工問題出現(xiàn)。

而裝配式施工方式需要統(tǒng)一的進行設(shè)計和施工，所以在先天上能夠減少上述問題的出現(xiàn)。但不能忽視的是，這也導(dǎo)致新的問題出現(xiàn)。裝配式施工要求工程總承包單位有強大的自主設(shè)計能力和生產(chǎn)能力，同時還需要先進的施工技術(shù)和配套的設(shè)備才能進行施工。現(xiàn)在有相關(guān)成熟經(jīng)驗并能符合這些要求的總承包單位還比較少，在具體的項目中施工系統(tǒng)也不完善。目前，我國大部分建筑施工還是以現(xiàn)澆為主，預(yù)制混凝結(jié)構(gòu)的應(yīng)用占比相對較低，裝配式建筑市場份額也較少，在應(yīng)用數(shù)量較少的情況下優(yōu)勢也很難發(fā)揮，無法形成系統(tǒng)性的應(yīng)用。

2.2 配套政策問題

我國裝配式施工的應(yīng)用上還有很大的發(fā)展空間，但是缺少相應(yīng)的配套政策，在相關(guān)的施工標準上也沒有達成一個統(tǒng)一的狀態(tài)，導(dǎo)致無法成規(guī)模的推廣。不過隨著大家對裝配式施工優(yōu)勢了解的加深，其普及程度穩(wěn)步提高，同時在消耗定額、施工標準、技術(shù)規(guī)范等方面也日趨完善。

2.3 施工標準問題

由于我國裝配式施工的預(yù)制件標準體系不夠完善，能夠符合預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)和設(shè)計標準的生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量較少，所以工程中可選的標準構(gòu)建種類和數(shù)量較為缺乏，這就為工程的采購階段帶來很大困難。在裝配式建筑中需要建立預(yù)制件產(chǎn)品庫，對設(shè)備構(gòu)件、內(nèi)裝構(gòu)件、機械構(gòu)件、結(jié)構(gòu)構(gòu)件等制定規(guī)范標準，進行統(tǒng)一化、精細化的管理，這樣預(yù)制件生產(chǎn)廠家就可以依據(jù)規(guī)范生產(chǎn)產(chǎn)品，豐富施工材料的選擇，大大提高項目建設(shè)的速度和質(zhì)量。

3 BIM技術(shù)在裝配式建筑施工階段中的應(yīng)用

3.1 裝配式建筑施工方案設(shè)計

借助BIM技術(shù)對裝配式項目進行施工深化設(shè)計，可以提高各分包施工單位之間同步協(xié)調(diào)的強度，使大家可以在互相配合的情況下打造詳細精準的信息化三維模型，同時還需要使用BIM技術(shù)對整個信息化三維模型進行細化調(diào)整，確保整個裝配式項目施工方案的完善，這樣就便于各分包單位應(yīng)用施工方案和信息化模型進行施工。

3.2 裝配式建筑施工技術(shù)交底

為了減少施工技術(shù)交底過程中出現(xiàn)的問題，就需要在建筑裝配式施工中增加BIM新技術(shù)的應(yīng)用力度，選用合理的技術(shù)幫助維護建筑施工階段各項流程的關(guān)聯(lián)度及契合度，方便各分包單位靈活使用BIM技術(shù)展開裝配式建筑施工，保證裝配式項目的穩(wěn)步展開。隨著我國建筑業(yè)的快速發(fā)展，裝配式建筑的示范項目分布也發(fā)生了變化，這樣就需要在考慮示范項目實際情況及具體要求的條件下使用BIM技術(shù)做施工技術(shù)的交底工作，實時靈活的調(diào)整各分包單位施工技術(shù)的潛在問題。

3.3 裝配式建筑施工模擬

在裝配式建筑施工的過程中經(jīng)常會有突發(fā)情況出現(xiàn)，如果不能提前預(yù)判來躲避各種突發(fā)情況就會導(dǎo)致施工遇到阻礙，相應(yīng)的工期和施工的質(zhì)量都會出現(xiàn)問題。借助BIM技術(shù)來進行裝配式建筑的施工模擬就可以有效解決這一問題，保證現(xiàn)場和前期對應(yīng)施工計劃的一致性，從而減少施工過程中預(yù)制件的轉(zhuǎn)換頻次和數(shù)量，保證工程施工效果和預(yù)制件的利用率。

BIM技術(shù)還可以在項目施工場地進行四維場地模型布置，它可以引導(dǎo)分包施工單位精確調(diào)整預(yù)制件的安裝位置，提高預(yù)制件安裝精確度，同時借助模擬對施工過程進行全面優(yōu)化調(diào)整，更好地滿足施工實際開展的要求。

3.4 施工現(xiàn)場管理

裝配式建筑的施工不只是要確保建筑預(yù)制件的質(zhì)量和精確度，還要對整體施工場地進行全面管理。在進行場地管理時不止可以保障預(yù)制件保存的合理性和安全性，同時還可以確保各個施工流程有條不紊的開展，避免因施工場地管理不達標而出現(xiàn)的各種突發(fā)情況。在進行裝配式建筑施工場地管理工作時，可以引入BIM應(yīng)用加強施工現(xiàn)場的管理力度，合理的規(guī)劃現(xiàn)場預(yù)制件和其他材料的存放位置及交通路線，避免大型預(yù)制件存放和入場安裝時因為空間和路線不合理導(dǎo)致的問題。此外還應(yīng)該在場地規(guī)劃管理中針對問題制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，借助BIM系統(tǒng)進行預(yù)演，在最小預(yù)算的條件下對現(xiàn)場突發(fā)情況進行有效預(yù)防，為打造新型安全文明的施工場地管理提供技術(shù)基礎(chǔ)。

3.5 施工成本控制

BIM技術(shù)的應(yīng)用還可以為項目的成本預(yù)算及資金計劃提供技術(shù)支持，對工程項目細節(jié)開銷進行統(tǒng)一管理，減少施工期間的成本和浪費，提高施工單位的利潤率，保證施工單位的經(jīng)濟效益。在進行成本管理時主要從事前成本控制、成本數(shù)據(jù)更新和減少工期成本這幾個方面入手，加強BIM技術(shù)在成本管理中的應(yīng)用程度，最大化提升經(jīng)濟效益。

3.6 安全隱患處理

施工安全是建筑施工中非常重要的環(huán)節(jié)，使用BIM技術(shù)對裝配式建筑施工進行安全隱患預(yù)測，預(yù)測出安全隱患的高發(fā)位置和環(huán)節(jié)，提前進行優(yōu)化調(diào)整，就可以預(yù)防安全事故的發(fā)生。同時，對安全隱患進行分析，找到誘因，從根本上進行處理，杜絕重大安全事故的發(fā)生，保證建筑的質(zhì)量安全和穩(wěn)定性。

結(jié)語

綜上所述，BIM技術(shù)的發(fā)展對裝配式建筑施工有著全面而深刻的助力作用。尤其是新基建的提出，對促進我國各行各業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級提出了新要求、新挑戰(zhàn)，而裝配式建筑施工也將必然與BIM技術(shù)進行有機結(jié)合，不斷提升建筑施工的信息化水平、工業(yè)化水平，進而提升建筑質(zhì)量。

參考文獻：

[1]楊會東.BIM在裝配式建筑施工階段的應(yīng)用研究[J].居舍，2021（5）：166-167.