BIM技术在装配式建筑智能施工安装中的应用

崔小飞，张文昌

（中国建筑第二工程局有限公司）

1 引言

BIM是建筑信息模型（Building Information Model）的缩写，是以建筑模型作为载体，对建筑项目的各种真实的数据与信息进行采集与处理，并通过信息化的应用来协助与指导相关的建筑项目设计与项目施工的管理，是一种新型的建筑工程项目管理的信息化技术。

2 装配式建筑的基本概念

装配式建筑实际上指的是一种绿色建筑，它使用的一般都是可持续的技术，是在科学技术发展的时代背景下出现的一种新型建筑概念。与传统的建筑类型相比，装配式建筑大大降低了建筑本身的净重，并且提高了建筑施工的效率，其核心宗旨就是要在最短的时间内应用最优的设计方案对建筑构件进行相关的装配与施工。但与此同时，该建筑类型在实际的施工过程中为了能够达到整体的质量要求，需要保证每一个建筑装配构件的运行状态良好，只有这样才能够确保装配式建筑的质量与安全。

3 BIM技术在装配式建筑智能施工安装过程中的优势

3.1 优化建筑施工进度与施工流程

在进行装配式建筑的实际生产与智能施工的过程中，应用BIM技能够更加有效地控制与协调相关建筑材料的运输以及进场的时间。技术人员在充分掌握这些信息与数据的基础上能够更加全面与及时地掌握相关的施工进度，从而在制定施工计划的时候也就更加具有针对性，能够及时规避由于生产或者运输等因素造成的施工进度滞后等问题[1]。

3.2 确保建筑施工安全与施工质量

利用BIM技术能够很好地确保装配式建筑职工的安全以及工程质量。通过采用BIM 技术，可以实现对建筑施工现场的协同化管理，并且所有的施工工艺在BIM技术的支持下都能够实现可视化，可以有效降低不同部门的工作人员在交流过程中的时间成本，又能够切实确保建筑工程的质量。

3.3 提高建筑施工效率与施工精度

将BIM模型作为整个建筑施工过程中的数据载体，并进行相关的数据信息的收集、处理、分析与存储，在相关BIM软件的配合下，可以实现对建筑项目施工工艺与施工过程的全面模拟。相关技术人员在结合BIM模型的基础上再进行相关施工方案与施工流程的确定，一方面是能够有效提高装配式建筑的施工效率，最大程度地减少在施工过程中出现各种意外与风险的可能性。另一方面是能够更加精准地掌握相关的建筑施工流程与施工环节，无形之中提高了装配式建筑施工的精准率[2]。

4 BIM技术在装配式建筑智能施工安装过程中的实际应用

4.1 BIM技术在装配式建筑构件检测方面的应用

对于大部分装配式建筑预制构件来说，采用的往往都是在工厂中进行预制与生产，然后再将预制构件运输到建筑施工现场进行吊装的装配模式。这种建筑装配模式对于建筑构件的生产精度以及施工现场的安装精度的要求相对都更高一点，一般来说往往会达到毫米级别的精度。因此，要想真正实现装配式建筑的智能施工与安装，并切实提高施工质量与安装效率，相关建筑预制构件在生产与安装过程中的生产精度以及安装精度的控制就相对显得至关重要。但是在传统的装配式建筑施工与安装过程中，所有用的一些建筑测量工具无论是对生产精度的控制还是对安装精度的控制，都很难达到毫米级别的精度要求。而BIM技术的出现则可以有效地解决当前这个难题，通过采用BIM技术中的数据采集与处理功能，并结合相关的建筑三维模型的生成，可以有效提升建筑预制构建的精准程度，从而确保相关建筑预制构件能够从生产到安装都实现无缝衔接，一方面可以有效节省传统装配建筑施工过程中所浪费的大量的测量时间，切实提高建筑施工与安装的效率；另一方面也可以确保相关建筑预制构件的精准度，对于建筑整体质量的提升也有很大的帮助。

比如，在实际的装配式建筑构件检测过程中，可以将BIM技术与三维激光扫描技术进行结合应用，从而实现对相关预制构件的精准控制。首先，技术人员需要装配式建筑的预制构件进行三维扫描，根据扫描到的数据与信息生成建筑预制构件的模型；之后技术人员在利用BIM技术与三维扫描软件之间的链接，将相关建筑的预制构件模型装化为BIM模型数据。这时需要技术人员与实际的建筑构件设计人员进行沟通与交流，将BIM技术所生成的建筑构件模型数据与之前设计人员所设计的深化设计模型进行对比，从而检测出建筑预制构件工厂所生产出来的预制构件是否符合设计人员的作品以及相关建筑装配的需求。与此同时，在进行装配式建筑安装的过程中，对于施工现场和施工塔吊等施工设备也可以先通过三维扫描技术进行数据收集。之后，通过BIM技术建立模型并生成模型数据，再将施工设备的模型数据与相关预制构件的模型数据进行对比与审核，进而实现对预制构件和施工设备的双重精度控制与检测[3]。

4.2 BIM技术在装配式建筑施工模拟中的作用

相较于其他建筑类型与施工类型，装配式建筑的施工指的是利用建筑工厂所预制的建筑构件进行现场吊装的一种施工方式。这种施工方式相对来说一方面能够有效节约建筑现场施工时间，还可以保障相关预制构件的质量保持在一个相对较高的水准，并且由于施工现场不涉及到相关预制构件的制作，可以大大减少施工现场的材料管理成本，与之相对应的各种施工噪音与建筑垃圾也会大大减少。但是，正式由于相关建筑预制构件的生产与安装工程被分开在了两个相对隔绝的地方，这也为施工人员进行施工与吊装等工作带来了相对较高的挑战与难度。无论是施工流程还是施工项目都需要保持在一个较高的精度范围内，才能够去确保被运输来的建筑预制构件能够被完美吊装。因此，在实际的装配式建筑施工之前，利用相关的BIM技术对相关的建筑施工流程进行模拟就可以有效规避在实际施工与安装过程中出现的各种意外风险。

比如，在对建筑构件吊装部分进行正式施工之前，就可以利用BIM技术提高建筑构件的吊装质量。一般来说需要技术人员结合实际的施工方案与设计方案，建立相关的建筑吊装构件模型。然后需要结合实际的安装与施工计划，将各种建筑构件的吊装顺序、吊装的具体位置、链接的吊装节点等信息数据都输入到相关的BIM模型之中，从而实现对建筑构件吊装过程的全程模拟。其中每一个吊装构件在进行吊装时的每一个环节与步骤都需要进行整体到局部的细化仿真模拟，并在模拟视频中将相关的施工重点进行标注，使得施工人员在正式施工过程之前既能够全方位掌握相关的吊装技巧与吊装关键，并明白相关的吊装注意事项，从而确保实际的吊装施工能够顺利开展。

4.3 BIM技术在装配式建筑施工与安装场地布置管理中的应用

对于装配式建筑的施工与安装来说，施工场地的布置与管理十分重要。一般来说，由于在正式施工之前，需要进行相关建筑预制构件的运输工作，所以要强化对施工场地中交通路线的规划与设计。而这些建筑预制构件在运输到施工场地之后还涉及到具体的存储与管理，因此，还需要合理规划建筑预制构建的堆放地点。其次，针对于不同类型的建筑以及不同建筑的不同部位，在进行装配预制构件安装的过程中都需要用到不同类型的施工设备，其中包括塔吊等施工工具，这些工具相对都属于比较重型的机械设备，因此还要结合实际的施工与安装需求将这些施工设备固定在合理的场地位置上。与此同时，由于一个建筑项目场地上一般存在着多个不同的建筑分包单位，各个单位之间的人员管理和信息交流很难做到完全的协调与统一，这就导致在实际的建筑施工现场中不同单位的各种建筑材料和建筑设备堆放与管理的相对比较混乱。因此，需要在装配式建筑施工与安装场地的布置管理中采用BIM技术来解决这些问题，通过利用BIM技术建立关于建筑施工场地的模型，以一种更加直观与形象的方式来模拟场地内部车辆运输以及设备存放的路线和区域，帮助不同的建筑施工单位能够更加明确场地的布置与管理。

比如，在场地布置管理中，首先需要运用REVIT这个软件对整个建筑施工场地的各种构筑物按照一比一的比例进行基本模型的构建；然后BIM技术人员需要根据施工场地的尺寸，在结合实际的建筑施工方案要求的基础上，对施工现场各种交通线路、临建仓库、材料加工区域、塔吊固定地点等位置进行模拟布置。最后技术人员还需要运用NAVISWORKS这个操作软件将整个建筑施工场地模型转化为漫游动画，从而进一步核实相关交通道路的宽度、临建仓库的位置、材料加工区域的面积是否能够符合相关的施工标准与要求，以及塔吊等大型建筑设备的塔臂之间是否存在碰撞的可能等情况。从而确保建筑场地的实际布置能够更加合理与科学，提前规避各种由于场地布置不合理而带来的各种施工风险问题。

5 结语

BIM技术在装配式建筑施工与安装过程中的应用，能够最大化地发挥出装配式建筑的优势，弥补装配式建筑的不足，继而实现真正的智能施工与安装。