裝配式建筑工程施工中BIM技術(shù)的運(yùn)用

摘 要：隨著我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的逐步推進(jìn)，建筑行業(yè)的綠色環(huán)保以及節(jié)能降耗也獲得了相關(guān)工作人員的重點(diǎn)關(guān)注，裝配式建筑的推廣應(yīng)用，就是為了能夠有效降低傳統(tǒng)施工過程中產(chǎn)生的能源消耗，切實(shí)提高工程建設(shè)效率，節(jié)約施工成本，這些特點(diǎn)都是傳統(tǒng)施工方式所無法代替的。裝配式建筑是一種新型的施工方式，為了能夠從根本上提高工程項(xiàng)目建設(shè)效率，保證裝配式建筑施工質(zhì)量，在施工過程中還可以引入BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型），確保裝配式建筑的設(shè)計、施工以及運(yùn)營維護(hù)都更加協(xié)調(diào)，具備更好的效果，達(dá)到預(yù)期的綜合效益?；诖耍诒疚闹芯歪槍IM技術(shù)在裝配式建筑施工中的具體應(yīng)用進(jìn)行探討和分析。

關(guān)鍵詞：裝配式建筑;BIM技術(shù);應(yīng)用

中圖分類號：TU74? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2096-6903（2022）01-0037-03

0 引言

隨著城市化建設(shè)速度的不斷加快，城市人口數(shù)量越來越多，對建筑工程提出了更高的要求。與傳統(tǒng)的施工方式相比，裝配式建筑在施工質(zhì)量和施工效率方面都有著天然的優(yōu)勢，而且還能夠有效節(jié)約施工成本，符合節(jié)能環(huán)保施工的要求。裝配式建筑施工過程中，充分利用BIM技術(shù)，對工程項(xiàng)目建設(shè)的全過程進(jìn)行有效的管理，充分發(fā)揮建筑模型的預(yù)測作用，確保工程項(xiàng)目的建設(shè)，能夠符合用戶的使用需求，延長建筑工程使用壽命。本文就針對BIM技術(shù)在裝配式建筑施工中的具體應(yīng)用進(jìn)行了分析，希望能夠進(jìn)一步提升建筑工程施工質(zhì)量，促進(jìn)建筑行業(yè)的良性發(fā)展。

1 裝配式建筑內(nèi)容

隨著科學(xué)技術(shù)水平的逐步推進(jìn)，建筑工程項(xiàng)目也能夠像組裝汽車的生產(chǎn)線一樣進(jìn)行批量化生產(chǎn)，將提前制作好的各種構(gòu)件運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，結(jié)合工程項(xiàng)目建設(shè)的實(shí)際要求，利用相關(guān)的技術(shù)手段對構(gòu)件進(jìn)行組裝，就能夠完成工程項(xiàng)目建設(shè)的全過程，使用這樣的方式建造出的成品就是裝配式建筑，這也是我國工業(yè)技術(shù)發(fā)展到一定階段必然出現(xiàn)的產(chǎn)物。與傳統(tǒng)的施工方式相比，裝配式建筑施工技術(shù)能夠有效降低各種資源的消耗量，切實(shí)提高資源的利用率，而且對于周圍環(huán)境產(chǎn)生的影響相對較小，能夠有效節(jié)約工程項(xiàng)目的成本投入。裝配式建筑施工過程中，對各種構(gòu)件進(jìn)行分區(qū)域的施工，使用這樣的方式完成各個工序，能夠有效節(jié)約施工現(xiàn)場的占地面積，從而提高工程項(xiàng)目建設(shè)效率，真正實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。由于裝配式建筑獨(dú)特的施工方式，也決定了其施工質(zhì)量與預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)質(zhì)量、施工流程有著非常大的關(guān)系。在具體的建設(shè)過程中，制作預(yù)制構(gòu)件的廠家根據(jù)設(shè)計圖紙的內(nèi)容將完成構(gòu)件的制作，然后再將完成后的構(gòu)件運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場，結(jié)合具體的施工流程和作業(yè)要求，對各種構(gòu)件進(jìn)行組裝，整個施工過程中管理人員需要加大對裝配過程的監(jiān)管力度，對于重要的位置以及薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)管，保證構(gòu)建各個節(jié)點(diǎn)連接的有效性，才能夠從根本上提高裝配式建筑施工質(zhì)量。

2 BIM技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1 協(xié)調(diào)性

裝配式建筑施工過程中，參與到工程建設(shè)中的主體相對較多，不同的參與方也會有不同的專業(yè)和工程組成。這些參與方為了能夠順利完成裝配式建筑工程構(gòu)件加工、運(yùn)輸以及安裝的各個流程，需要對工程項(xiàng)目的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行統(tǒng)一交流，完成信息數(shù)據(jù)的快速傳遞和使用。一旦在信息交流和傳輸過程中出現(xiàn)問題，必將會影響到整個工程項(xiàng)目建設(shè)的進(jìn)度，而利用BIM技術(shù)能夠使大量的信息數(shù)據(jù)，在交流傳輸和使用中真正實(shí)現(xiàn)信息和功能的協(xié)調(diào)，為不同的崗位和工種搭建協(xié)同交流的平臺，真正實(shí)現(xiàn)共同作業(yè)，從而對于施工中各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，切實(shí)提高工程項(xiàng)目建設(shè)的協(xié)調(diào)性。

2.2 信息共享

施工過程中，使用BIM技術(shù)主要以信息技術(shù)為支持，將各個專業(yè)進(jìn)行有效的銜接，切實(shí)提高信息的應(yīng)用價值。利用BIM技術(shù)可以建立數(shù)據(jù)信息模型，這樣就能夠更好地融合不同專業(yè)的工作人員，真正實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)信息的溝通共享，通過加大信息數(shù)據(jù)的共享，能夠有效防止信息斷裂引發(fā)的問題，保證裝配式建筑各個流程、各項(xiàng)工序的順利銜接，確保相關(guān)工作人員能夠積極的參與到裝配式建筑設(shè)計施工過程中，進(jìn)一步完善裝配式建筑設(shè)計施工水平，保證工程設(shè)計能夠滿足工程項(xiàng)目建設(shè)的實(shí)際需求，達(dá)到理想的效果。此外，還需要注意在裝配式建筑施工中使用BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)信息的共享，也需要根據(jù)相關(guān)技術(shù)的要求，對BIM技術(shù)進(jìn)行有效的管控，確保信息共享的全面性[1]。

2.3 模擬性

裝配式建筑施工過程中，使用BIM技術(shù)能夠充分利用這一技術(shù)的模擬功能，對于整個施工過程進(jìn)行模擬演示，在模擬過程中可以嚴(yán)格按照裝配式建筑的外部形態(tài)以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)等各個環(huán)節(jié)進(jìn)行精準(zhǔn)的模擬，以各項(xiàng)實(shí)際數(shù)據(jù)為依據(jù)，建立裝配式建筑的數(shù)字化模型。通過對整個施工過程進(jìn)行模擬，相關(guān)工作人員就能夠全面觀測到裝配式建筑施工的具體細(xì)節(jié)、整體結(jié)構(gòu)以及功能特點(diǎn)，通過對項(xiàng)目的功能結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬，結(jié)合施工過程中有可能出現(xiàn)的外在因素和內(nèi)在因素進(jìn)行分析，進(jìn)一步提高工程項(xiàng)目設(shè)計方案、施工方案的可行性，對施工流程進(jìn)行不斷的優(yōu)化，從而降低各種因素對工程項(xiàng)目產(chǎn)生的影響。裝配式建筑施工過程中，結(jié)合其具體的復(fù)雜條件，利用BIM技術(shù)進(jìn)行信息模擬，能夠有效規(guī)避施工風(fēng)險，通過調(diào)整數(shù)據(jù)方案，來保證工程建設(shè)的有序進(jìn)行。

3 裝配式建筑施工中BIM技術(shù)的應(yīng)用

3.1 方案構(gòu)建

要想保證裝配式建筑施工的順利推進(jìn)，就應(yīng)該確保設(shè)計方案的科學(xué)性，尤其是一些預(yù)制構(gòu)件的尺寸規(guī)格，防止在實(shí)際施工過程中出現(xiàn)不匹配的現(xiàn)象，影響到工程項(xiàng)目建設(shè)的進(jìn)度，給施工企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)損失。在正式開始設(shè)計之前，要求設(shè)計人員能夠?qū)ΜF(xiàn)場的具體狀況以及用戶的實(shí)際需求進(jìn)行充分了解，提前對現(xiàn)場進(jìn)行測量和規(guī)劃，然后利用BIM技術(shù)建立三維模型，確保用戶和工廠都能夠了解工程建設(shè)的具體要求。利用BIM技術(shù)建立三維模型，對施工環(huán)節(jié)進(jìn)行反復(fù)驗(yàn)證，保證裝配式建筑施工的順利進(jìn)行，特別是一些細(xì)節(jié)規(guī)劃和構(gòu)件拼裝，都需要進(jìn)行反復(fù)的測試，并且對安裝流程進(jìn)行優(yōu)化，保證設(shè)計方案的科學(xué)性。設(shè)計過程中，還應(yīng)該充分考慮到工廠實(shí)際生產(chǎn)過程中遇到的問題，也針對一些精細(xì)的零部件使用高精度的設(shè)備來完成，為后續(xù)的工程建設(shè)打下良好的基礎(chǔ)[2]。8A15BC7D-4C80-43F3-837E-904FA4F9E746

3.2 構(gòu)件生產(chǎn)階段

裝配式建筑施工過程中，保證預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)質(zhì)量，能夠從根本上提高工程項(xiàng)目建設(shè)效率，所以需要把控預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)關(guān)卡。設(shè)計人員需要與生產(chǎn)單位以及相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行認(rèn)真的溝通和交流，提前將預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)以及具體的參數(shù)指標(biāo)告知給相關(guān)人員，在這一環(huán)節(jié)以往操作過程中，大多是用二維圖紙進(jìn)行技術(shù)交底，但是使用二維圖紙的方式，有時很難將種類繁瑣的構(gòu)建信息進(jìn)行清晰的表達(dá)，很容易出現(xiàn)理解錯誤、信息傳輸錯誤的問題，降低預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)的精準(zhǔn)度。使用BIM技術(shù)建設(shè)的信息化管理平臺，可以幫助設(shè)計人員和技術(shù)人員進(jìn)行更加順暢的交流，使用更加立體、可視化的方式進(jìn)行信息表達(dá)，這樣就能夠幫助生產(chǎn)人員更加清晰地了解預(yù)制構(gòu)件的相關(guān)信息。

3.3 模擬施工

為了能夠從根本上提高裝配式建筑施工水平，掌握施工中的關(guān)鍵點(diǎn)，也可以使用BIM提前發(fā)現(xiàn)施工中有可能存在的問題，從而制定有針對性的解決對策，盡量減少施工中出現(xiàn)的問題，以此來提高裝配式建筑的施工流程。在新冠疫情期間，雷神山、火神山醫(yī)院建設(shè)過程中，都使用了BIM技術(shù)進(jìn)行模擬施工，也保證了工程項(xiàng)目建設(shè)的效率，縮短了施工周期。對工程項(xiàng)目進(jìn)行模擬時，施工人員能夠更加直觀、清晰地了解工程項(xiàng)目建設(shè)的實(shí)際狀況，同時進(jìn)行模擬施工，還可以及時了解輕鋼結(jié)構(gòu)的安裝順序，各種機(jī)械設(shè)備的路線，集裝箱式活動房的吊裝順序等，經(jīng)過認(rèn)真的論證，找出施工中存在的問題，從而進(jìn)一步優(yōu)化施工方案，保證工程項(xiàng)目建設(shè)的順利進(jìn)行，以此來保證各項(xiàng)作業(yè)的順利完成。

3.4 安全管理

裝配式建筑施工中營造安全的施工環(huán)境，是保證工程項(xiàng)目有序進(jìn)行的前提。與普通的工程項(xiàng)目相比，裝配式建筑其復(fù)雜性更加明顯，同時施工過程中面臨的風(fēng)險也更多，一旦出現(xiàn)意外事故，就會造成非常嚴(yán)重的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。所以，加大對裝配式建筑施工環(huán)節(jié)的安全監(jiān)管力度也是非常關(guān)鍵的。傳統(tǒng)的裝配式建筑安全管理方式，已經(jīng)很難滿足現(xiàn)代化建筑施工的具體要求，施工過程中一些潛在的風(fēng)險很難及時發(fā)現(xiàn)，而使用BIM技術(shù)對裝配式建筑進(jìn)行安全管理，能夠?qū)κ┕がF(xiàn)場的實(shí)際狀況以及潛在風(fēng)險因素進(jìn)行認(rèn)真的分析，通過可視化的模型掌握各個環(huán)節(jié)施工的具體狀況，這樣就能夠及時發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場存在的安全隱患，發(fā)掘各個的因素有可能導(dǎo)致的后果，從而針對性的提出解決對策，幫助施工人員更好的規(guī)避現(xiàn)場存在的安全風(fēng)險，切實(shí)提高意外事故的處置能力，保證工程項(xiàng)目建設(shè)的順利進(jìn)行。

3.5 信息化管理

還可以將BIM技術(shù)應(yīng)用到裝配式建筑的運(yùn)營維護(hù)中，真正實(shí)現(xiàn)信息的無縫銜接。在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)過程中，通過植入RFID芯片，這一過程中管理人員就能夠迅速讀取到各種構(gòu)件的生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)日期以及操作人員的相關(guān)信息，確保各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。在運(yùn)維過程中，一旦發(fā)現(xiàn)了質(zhì)量問題，就能夠根據(jù)提前植入的芯片進(jìn)行溯源，直接找到責(zé)任歸屬，通過BIM技術(shù)對于監(jiān)測到出現(xiàn)故障的位置，還能夠進(jìn)行精準(zhǔn)的定位，結(jié)合平臺上監(jiān)測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)真的分析，可以幫助維護(hù)人員盡快對故障進(jìn)行有效的修復(fù)。在施工過程中，針對監(jiān)測到出現(xiàn)能源消耗較高的環(huán)節(jié)，也可以通過監(jiān)測的數(shù)據(jù)分析對比，對能源消耗進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化。

3.6 運(yùn)維管理

針對裝配式建筑工程進(jìn)行維護(hù)管理時，使用BIM技術(shù)也具備極大的優(yōu)勢，能夠根據(jù)不同構(gòu)件的使用頻率以及具體特征，規(guī)劃出建筑物內(nèi)部的質(zhì)檢頻次，特別是裝配式建筑內(nèi)部的機(jī)電設(shè)備，能夠詳細(xì)記錄每次運(yùn)行維護(hù)時間以及檢修后的參數(shù)，保證各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)的真實(shí)性和全面性，為機(jī)電設(shè)備維護(hù)提供便利。通過智能化管理平臺，建立完善的框架體系，尤其是出現(xiàn)線路老化的問題都能夠進(jìn)行精準(zhǔn)的定位，這樣就能夠保證建筑工程的安全使用。

4 結(jié)語

目前，BIM技術(shù)應(yīng)用仍然處于探索階段，隨著裝配式建筑的逐步發(fā)展，將裝配式建筑和BIM進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，也是未來建筑行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，對于整個建筑行業(yè)具有非常重要的意義。為了能夠進(jìn)一步推進(jìn)裝配式建筑施工技術(shù)的應(yīng)用，在實(shí)際施工過程中，必須加大BIM技術(shù)的重視力度，利用BIM技術(shù)可視化、模擬化的特點(diǎn)，逐步完善裝配式建筑施工流程，切實(shí)提高裝配式建筑施工效果，從根本上提高工程項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量，促進(jìn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 王長勝，藍(lán)杰.BIM技術(shù)在裝配式建筑工程施工中的應(yīng)用研究[J].智能建筑與智慧城市，2020（7）：69-70+73.

[2] 孫曉.BIM技術(shù)在裝配式建筑結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用[J].住宅與房地產(chǎn)，2020（18）：196.

The Application of BIM Technology in the Construction of Prefabricated Building Engineering

SUN Jingyue

（CCCC Third Highway Engineering Bureau Co.， Ltd.， Beijing? 100011）

Abstract： With the gradual advancement of my country's sustainable development strategy， the green and environmental protection and energy saving and consumption reduction of the construction industry have also received the focus of relevant staff. The promotion and application of prefabricated buildings is to effectively reduce the traditional construction process. Energy consumption， effective improvement of engineering construction efficiency， and saving of construction costs are characteristics that cannot be replaced by traditional construction methods. Prefabricated building is a new type of construction method. In order to fundamentally improve the efficiency of project construction and ensure the construction quality of prefabricated buildings， BIM technology can also be introduced during the construction process to ensure the design， construction， and operation and maintenance of prefabricated buildings. All are more coordinated， have better results， and achieve the expected comprehensive benefits. Based on this， this article discusses and analyzes the specific application of BIM technology in prefabricated building construction.

Keywords： prefabricated building; BIM technology; application

收稿日期：2021-10-25

作者簡介：孫靖越（1993—），男，陜西西安人，本科，研究方向：建筑工程。8A15BC7D-4C80-43F3-837E-904FA4F9E746