基于工程总承包背景的BIM技术在装配式建筑工程应用分析

杨文豪　马霞

【摘 要】BIM技术和装配式建筑进行有效的结合是未来建筑行业发展的趋势，当前我国装配式建筑还处于初始阶段，需要解决的问题很多。因此要对装配式建筑工程中应用BIM的情况进行分析，与传统建筑相比较，装配式建筑无疑更具有优势，其对在工程总承包背景下BIM技术在装配式建筑的设计、生产和装配施工方面的应用价值进行研究，为装配式建筑的发展提供依据。

【关键词】BIM技术;装配式建筑工程;工程总承包背景

中图分类号： TU17;TU71文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）22-0199-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.22.092

近些年来，人们对于绿色建筑的重视程度逐渐提升，而装配式建筑由于其节能、机械化程度高等优势逐渐受到了青睐。而建筑信息模型（BIM）由于其自身的功能优势，在装配式建筑当中进行应用的作用明显，促进了建筑工业化的发展[1]。但是当前基于BIM项目通过工程总承包模式的应用比较少，因此需要对其进行研究和分析。

1 装配式建筑和传统建筑的差别

1.1 发包方式差异明顯

我国工程承发包模式涵盖的内容比较多，分别为联合体、CM模式、平行、设计施工承发包。一般来说，传统的建筑行业会选择平行承包的模式，但是设计和施工会存在脱节的情况，由于产生变更，责任归属并不明确，因此工程并不顺利。政府为了保证装配式建筑的发展和进步，通常会实施工程总承包模式，总承包企业对各个环节和专业之间的衔接和沟通工作进行统筹，更好解决设计和施工脱节的问题[2]。

1.2 增加参与主体

相比于传统建筑，生产企业加入到建造过程当中，预制构件的质量和效益受到的影响因素比较多，包括预制构件模具的设计是否高精度、高生产率等，其对装配式建筑的安全性和整体性具有决定性作用，因此其十分重要。工厂将构配件生产出以后，物流运输公司需要负责运输的工作，需要根据实际设计出合理的计划和线路，保证能够满足实际的需求。

1.3 设计要求差异

传统建筑在初步的设计时只需要满足甲方的条件和要求，施工图设计包括建筑、结构和节点大样图设计[3]。装配式建筑非常依赖优良的预制率与功能性，因此必须采用标准化设计以使不同结构实现完美契合。装配式建筑的设计包含了众多内容，有参数化、原始图纸、拆分、模具等，这表明在设计初就需要向整个过程延伸，需要完整的标准化设计体系。

1.4 施工方式差异

传统建筑中，其主体结构通常为钢筋混凝土，在施工现场开展支模和绑扎以及养护工作。装配式建筑组成的主体结构大部分构建都需要批量预制，制作构件完成以后运输到施工的现场，借助吊装设备快速拼装，与主体结构进行配合同时开展施工。

2 工程总承包模式下BIM技术应用的有效方式

2.1 工程总承包模式下BIM技术的必要性

采用工程总承包模式，能够使承包商的技术优势得以充分发挥，有效利用管理经验。在设计的过程当中需要分析生产工艺、施工工艺等，保持设计图自身具有高度的操作性，确保不同环节之间实现联动，从而构建高效优质的管理体系[4]。就目前的模式而言，设计方案是否经济实用并非由设计单位决定，因此设计单位更多会分析设计方案的安全性，因此设计出来的方案比较保守还会造成一定的浪费。总承包模式下，合同的总价会固定，这种制度驱动必须对组织施工进行优化，降低总造价才能够获取更高的利润。从设计方面来说，从方案、施工图到深化设计中都会提供专业化的服务。会构建需要的专业模型检测冲突等。在生产构件时，对设备配置进行完善，提升自动化的程度[5]。在进行装修时要保持机电装修具有一体化，这样整体才会规范。对建筑材料进行最大价值对利用，保证工程的美观。一般来说，传统的模式会将施工和设计分裂开来，针对不同的阶段所需的BIM软件也存在一定区别，如果自身缺乏足够的协同能力，那么不同阶段的相关数据就无法完成接轨，而这会严重影响信息化技术的发挥在那。总承包单位应在工程设计之初就建立起对应的BIM模型，从而方便之后各阶段设计中数据的导入，保证BIM模型数据具有准确性和唯一性，保证信息的集成。为了能够匹配装配式的发展和进步，需要施工企业具备一定的资质，并且积极组织成立工程总承包联合体，和工程规模需要的资源匹配，达到承担财务风险的能力要求，构建有效可行的组织机构，通过BIM技术实现施工等不同阶段信息等共享。通过BIM技术实现建筑过程当中设计、施工等各个阶段等信息共享。建设单位在项目发包时要先挑选总承包单位，根据实际全程监督管理项目。

2.2 设计阶段BIM技术的有效应用

通过BIM能够对设计和协同设计进行优化，自动拆分阳台板、楼梁等结构部件，通过BIM软件的参数化功能对各类预制构建的标准化族库进行有效构建，之后优化同类型“族”，形成标准和尺寸，随着构建数量、种类、规格的增多，提升设计的效率和质量。首先对结构自动拆分标准进行明确，建立预制构件库房，对编号、厚度和重量等信息进行统一管理;其次按照节点的标准化，对BIM的总体结构作出技术拆分，将其中相对复杂的T型和L型构件进行检查，并实现设计优化;最后按照建筑的施工结构图，通过BIM系统进行楼层结构标高，并计算剪力墙数据和楼板的厚度数据等，最终形成三维模型。

2.3 构件生产阶段的应用

经BIM三维模型设计后，通过信息化技术展现预制构件，而对构件图纸的加工则需要通过BIM系统实现，并在其中生成构件的平面图、剖面图与立体图，根据不同类别的格式将数据以文件的形式转化并输出，通过数控机床建立生产管理信息系统，加强与预制工厂的协同和对接[6]。

2.4 施工阶段的应用

施工单位可以将BIM模型和进度计划建立有效关联，在4D模型当中整合时间和空间信息，对于预制构件的吊装过程，应优化空间操作方案，并调试设备管线方案，提前向施工单位告知是否安排合理以及工序是否正确，根据设计单位的意见进行调整，保证施工的质量。在BIM软件中构建场地的三维模型，并使施工相关的各机械以动态的形式展现出来，使得BIM模型与施工活动建立高效的联系，从而满足工序与空间要求。基于BIM可视化对钢筋和管线节点进行碰撞检查。现场项目部要结合施工的具体情况关注并模拟关键的工序，与现场人员进行深入的交流，提升工人对于建筑环境和施工器械的熟悉程度。

3 结束语

装配式建筑是一种绿色、低碳和节能型建筑，是建筑业发展的趋势。相较于传统建筑方式，其在生产方式、建造模式上有明显的差异，因此根据BIM融入信息化技术，联合和施工、设计等单位实施总承包模式，这样才能够将BIM技术的优势和价值充分发挥出来。但是如何将BIM技术推动装配式建筑实现信息化的创新应用，还需要寻找更多资料和案例进行深入的分析和研究。

【参考文献】

[1]徐照，占鑫奎，张星等.BIM技术在装配式建筑预制构件生产阶段的应用[J].图学学报，2018，39（6）：1148-1155.

[2]薛茹，王新渊，史科等.基于建筑信息建模技术的装配式建筑施工问题及对策分析[J].工业建筑，2018，48（11）：207-210.

[3]张佳盛，钟佳，许斌等.装配式建筑工程中BIM与RFID技术集成与改进的研究应用[J].施工技术，2019，48（6）：11-15.

[4]任志涛，郭林林，郝文静等.基于BIM的装配式建筑项目集成管理模型研究[J].建筑经济，2018，39（9）：27-30.

[5]曹新颖，鲁晓书，王钰等.基于BIM-RFID的装配式建筑构件生产质量管理[J].土木工程与管理学报，2018，35（4）：102-106，111.

[6]齐贺，孙佳琦，王楠等.BIM与RFID技术用于装配式建筑项目的施工管理研究[J].施工技术，2018，47（7）：4-6.