BIM在装配式建筑施工中的应用研究

文/段然、刘菲菲 济南建工总承包集团有限公司 山东济南 250100

建筑是“衣食住行”中的“住”，是人类生存发展所必不可少的要素之一。在现代，随着人们物质生活水平的日益提高，对建筑各方面也有了更高的追求，这给装配式建筑的发展带来了巨大的机遇。虽然早在上个世纪就已经出现了装配式建筑，但当时碍于其形式、规模、功能、运输条件以及施工技术等客观条件的限制，而没有得到大规模发展。直到现在，随着相关建筑技术和材料的日益先进，才给装配式建筑的发展提供了良好的条件。其中，BIM在装配式建筑施工中发挥出了巨大的价值，它的应用使得装配式建筑变得更加精细和完善。

1、装配式建筑简介

装配式建筑起源于上世纪初，它是指将建筑的建造过程当作一种机器生产程序，先提前在工厂中成批成套地制造好各个构件，再将这些预制好的构件运送到施工现场进行现场装配，最终建设完成的建筑。与传统建筑形式相比，装配式建筑的主要优点在于：①形式多样化：装配式建筑在设计过程中，改变了以往千篇一律的设计形式，可以根据用户的个性化需求而进行灵活调整；②工期短：装配式建筑中每个构件的组装时间均不长，有时仅需一天即可完成2到3层主体结构构件的吊装施工；③污染小：装配式建筑简化了现场施工过程，可以有效减少许多在现场施工过程中产生的污染；④节材：装配式建筑中的大部分构件都是提前在工厂中预制完成的，在施工现场只需组装即可，而无须进行大量的木模或钢模现场施工，可以大大减少对钢筋、水泥、混凝土等材料的消耗量。

2、BIM简介

BIM指的是建筑信息模型，它是一种以建筑工程的各项信息数据作为模型基础，依据其来建立建筑模型，通过数字信息仿真模拟建筑真实信息的技术。该技术的优点在于：信息完备性、一致性及关联性、模拟性、可视化、协调性、优化性以及可出图性。通过BIM，可以有效降低建筑工程的资源消耗及成本损耗，同时还能够提高建筑的环保效益。具体来说，在建筑设计过程中，应用BIM可模拟复杂的建筑工程，以优化其设计，增强设计的合理性，并减少成本；在建筑施工过程中，应用BIM可提高施工方案的科学性与合理性，以将资源消耗和损失降到最低；在装配式建筑的构件生产过程中，应用BIM可更有效地保障产品质量，并提高生产效率。另外，站在整个建筑行业发展的角度上而言，BIM的应用还能够连接起建筑领域的各相关行业，实现各相关行业之间的信息共享，从而促进大家的共赢。

3、BIM在装配式建筑施工中的应用

3.1 利用BIM进行施工场地规划

在装配式建筑施工之前，必须先对施工场地进行合理规划，对一切可利用的空间进行最合理的运用，这样才能够保证施工工作的顺利开展。一般情况下，装配式建筑的施工场地规划应当要遵循以下原则：①对现场空间和道路进行科学规划，合理布置各施工器械设备，尽量充分发挥出道路及设施的作用；②对塔吊位置和现场作业区域进行合理规划，尽量防止在施工过程中出现不同专业交叉施工的情况；③对施工材料堆放区域进行合理安排，以尽可能地提高吊装效率，缩短工期；④做好施工现场的安全消防设施及环保设施布置，以符合施工安全要求及环保要求。对于以上要求，在没有应用BIM之前往往很难达到，而若应用BIM来进行施工场地模拟的话，则这些问题都可以迎刃而解。BIM中应用了计算机模拟技术、虚拟仿真技术及三维可视化技术等诸多先进技术，利用它可以对施工场地进行合理规划，包括对基础设施、临建设施、预制构件堆放区域、器械设备摆放区域等进行合理规划，并将规划好的形象模拟展示出来，以供工作人员参考。

3.2 利用BIM进行施工风险控制

在建筑施工过程中，难免会因受一些内外部因素的影响而发生变动，但是对于整个工程而言，任何一个环节发生了变动，都会导致其他环节也跟着发生变动，若不能有效控制好这种变动的话，将会给施工带来极大的风险。而BIM的应用有效解决了这一难题。利用BIM所构建出的建筑模型是一个整体性的模型，当其中任何一项信息发生变化后，系统都会自动对其他信息进行重新计算和模拟，这样就省去了工作人员重建模型的步骤，从而大大节省了人力物力，更减少了许多施工风险。

3.3 利用BIM进行工程信息整合

在一个装配式建筑工程项目的施工过程中，往往会涉及到许多方面的工程信息，而若应用BIM，则可以将这些工程信息全部整合到一起，并将理想的设计方案展现在工作人员眼前，以使工作人员可以更加真实、直观地感受到工程的主体框架。同时，相关工作人员和施工人员的信息以及资金成本信息等也可以加入到这个模型当中，从而更加方便施工计划的制定。如此一来，就能够保证所制定出的施工计划更加具备可行性。

3.4 利用BIM进行冲突检查

BIM不仅为人们提供了建筑仿真模拟功能，还提供了冲突检查功能。利用该功能，可以对装配所需的各项工具和零件进行提前检查，从而确保所有工具和零件都符合相关要求。同时，利用该功能还可合理调整每个零件的位置，以使每个零件互相之间更加匹配，从而提高建筑整体设计的合理性。

结语：

综上所述，与传统建筑形式相比，装配式建筑具有形式多样化、工期短、污染小、节材等优点。但若想更加充分地发挥出装配式建筑的优势，就必须要积极运用各种先进技术，包括BIM技术。BIM在装配式建筑施工中的应用主要体现在施工场地规划、施工风险控制、工程信息整合以及冲突检查等方面，它的应用大大提高了装配式建筑的施工质量及施工效率，因此值得推广。