BIM技术在广西装配式建筑项目中的应用问题分析

龙文波 冯超 李常兴 刘风

【摘 要】为了实现建筑业可持续发展，响应国家关于“节能”“环保”“可持续发展”的号召，广西积极推进BIM技术在装配式建筑中的应用。文章通过实际项目案例，总结BIM技术应用于装配式建筑项目设计、构件生产、安装等全过程的应用成果，说明现阶段BIM技术应用于广西装配式建筑项目中存在的主要问题。

【关键词】BIM;装配式建筑;存在问题

【中图分类号】TU741 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2021）12-0070-03

0 引言

装配式建筑具有标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理、智能化应用六大特征[1]。BIM是基于模型的信息化管理。将BIM技术应用于装配式建筑，使建筑信息化与建筑工业化有机融合，有助于对装配式建筑的各个过程进行全寿命周期的信息集成和项目管理，为建筑、结构、电气、给排水、暖通等不同专业搭建协同平台，便于设计变更与信息交互[2]。广西在大力推广装配式建筑的同时，也在加大力度推广BIM技术。本文以广西某教学楼和学生宿舍楼工程为例，通过总结BIM技术在实际项目中的应用成果，提出现阶段BIM应用于广西装配式建筑项目中存在的实际问题。

1 项目概况

广西某教学楼和学生宿舍楼工程，项目总建筑面积为48 536.87m2，效果图如图1所示。工程包含一栋宿舍楼、一栋教学楼，项目概况见表1。两栋建筑均采用钢框架-支撑结构，项目装配率为75.5%，达到国家工业化建筑AA级评价标准。装配式建筑实施项见表2。

项目采用EPC工程总承包联合体的模式进行建设，由设计单位牵头施工单位联合承建。其中，设计单位负责项目的报建、勘察、设计及项目全过程管理工作，施工单位负责项目的施工工作。在EPC工程总承包管理模式中，设计单位作为项目主导方，可以发挥BIM技术在设计运用中的优势，有利于实现BIM技术的全过程应用。

2 BIM技术应用成效

2.1 方案设计

利用BIM技术，可以直观地反映整个建筑的施工过程，便于建设单位对方案的优化选定。同时，将BIM技术应用于总平面布置和单体报建，压缩报建时间5 d。

2.2 流程管控

根据项目装配式构件特点制定相应的BIM应用管理流程。基于施工图设计模型创建深化设计模型，进行节点、构件拆分、预留孔洞和预埋件等设计，生成深化设计图纸，统计工程量，指导预制构件加工，制作施工安装文件。这样能有效避免预制错误、提高预制效率。

2.3 土方开挖

利用BIM软件模擬复杂的基坑、集水井、电梯井的挖土过程，可解决传统方式下土方开挖时施工现场管理人员凭过往经验进行土方放坡带来的安全事故隐患及开挖的基坑形状难以达到设计要求的难题。

项目二期场地建设规划时，计划在地块中部建造水池景观，本工程地基开挖土方直接转运至二期地块西南角，以备人造山丘景观之用。减少了前期外运土和二期外购土方，整体节约工程建设成本230万元，节约工期25 d。

2.4 机电深化设计

将建筑、结构、机电等专业模型整合，根据各专业要求和净高要求将综合模型导入相关软件进行碰撞检查，根据碰撞报告结果对管线进行调整、避让，对设备和管线进行综合布置，在工程施工开始前发现问题。

2.5 钢结构深化设计

在钢结构加工前对具体钢构件、节点的构造方式、工艺做法和工序安排进行优化与调整，指导制造厂工人采取合理的工艺加工，提高施工质量和效率，降低施工难度和风险。此外，在钢构件施工现场安装过程中，通过钢结构BIM模型数据，对每个钢构件的起重量、安装操作空间进行精确校核和定位，为复杂和特殊环境下的吊装施工打好基础。

广西某教学楼和学生宿舍楼工程施工中，技术人员通过管线综合图、综合预留预埋图、设备运输路线图及相关专业配合条件图、机电专业施工图、局部详图及大样图、碰撞检查等发现管线冲突350多处，提高净高平均10 cm，节约造价300多万元。

2.6 装配式节点应用

BIM技术应用于钢结构吊装模拟分析、预制混凝土空调板分析、预制混凝土楼梯技术分析、预制混凝土卫生间沉箱技术分析等，基于施工图设计模型创建深化设计模型，分析受力信息、支撑布置顺序、换撑顺序、拆撑顺序等。形成说明性通用图、布置图、构件或产品模块详图、大样图等，便于与构件厂及施工人员对预制、吊装难点进行交流与沟通，制定合理的生产和吊装工序。预制混凝土空调板分析图如图2所示，预制混凝土楼梯分析如图3所示，预制混凝土卫生间沉箱技术分析如图4所示。

2.7 其他应用

通过手机移动端对项目进行实时管控对接，实现设计师与工人的零距离沟通。通过手机App共享信息：如屋面做法、预制楼梯、预制阳台、砌体样板，实现技术管理轻量化、可视化;通过网络监控端对项目工地现场进行实时监控，方便建设单位、监理单位等参建方对现场进度、质量等进行了解和管控;利用VR仿真技术，身临其境体验安全事故，增强施工人员的危险防范意识。

3 总结BIM应用中存在的问题

利用BIM技术辅助工程建设后，项目施工周期较传统方式节省1/3以上（项目定额工期为606 d，经过优化后工期为300 d，其中勘察设计工期为60 d，施工工期为240 d），高层建筑含装修均在一年内完成施工，项目整体平均提升净高10 cm/层×12层=120 cm，节约造价300多万元。但是，项目在设计和施工过程中存在一些亟待解决的问题，如经验不足、标准化程度不够高、投资较大等。总结现阶段BIM在广西装配式建筑应用中存在的问题如下。

（1）构件标准化程度不高，造成构件和模具型号过多，影响工期和产能。对于商品房来说，广西装配式建筑于2017年正式启动，很多项目方案已经确定，在施工图设计阶段政府要求采用装配式，而受房地产开发周的限制，在方案已经确定的情况下可进行标准化设计的调整范围非常少。同时，开发商通常追求住宅体系和户型的多样性和个性化，各企业技术自成体系，户型平面千变万化，立面造型也是纷繁复杂，无论是商品房还是保障房，建筑构件的模数化、标准化程度都比较低，通用构件使用较少，从而造成装配式建筑建造效率低、成本高，难以发挥工业化的优势。政府投资的公共建筑多为多层建筑，一般无标准层，造成标准件多，模具翻模率低，模具摊销大。

（2）除政府管理部门和构件厂外，其他参建各方采用装配式建筑的主观能动性不高。设计院几十年以来一直按现浇结构进行设计，而装配建筑设计对其工作是一项新的挑战;同时，装配式设计缺乏相对应的收费标准，导致设计优化意愿不强。

（3）构件厂生产经验不足，质量难以把控。构件生产企业快速发展，但缺乏相应的生产经验，大部分工厂管理人员素质和工人的专业技能一时难以跟上企业的发展速度，造成目前市场上预制构件质量参差不齐，给装配式建筑的质量带来隐患。

（4）目前，广西装配式建筑存量市场不够大，配件、设备、人才、技术力量仍旧薄弱，造成装配式建筑单方造价高于发展相对成熟的地区。很多配件、设备、人才、技术力量都需要借助外地的力量，造成当地装配式建筑的单方造价要比相对成熟地区高。

（5）对于房地产开发商来说，采用装配式建筑，在绿建审查和施工图审查中会增加审查项，整个报建流程时间会更长。并且，按目前的预制构件生产能力和施工水平，采用装配式建筑的工期只会长不会短，同时采用装配式建筑的预制装配率越高，成本增量也会越高，而政府的鼓励政策往往是制定政策的部門和执行部门不同，因此执行起来相对困难，开发商属于被动采用。对设计院来说，设计师还不会主动参与构件的拆分设计和审核构件设计图，对生产和安装过程关心不足。构件厂技术能力导致设计和生产出来的构件不一定同时能满足建筑设计各专业的要求。目前，整个产业链的责任和利益不明晰，大家各自为政，很难形成合力。

（6）建筑设计、构件生产、安装施工协调机制尚不健全。真正具有工程总承包能力，能够协调设计、构件制造、安装施工的企业不能满足日益增长的装配式建筑市场的需求。一些缺乏装配式建筑实践、管理和技术水平较差的企业，难以保证工程项目的顺利实施。有些装配式建筑项目的施工进度远远赶不上现浇方式的施工进度。

4 结语

发展装配式建筑是建筑业转型升级的必然要求，是建筑领域节能减排的重要举措[3]。BIM技术是装配式建筑实现集成设计、智能生产、虚拟建造的重要手段，可以实现装配式建筑全流程、全专业、全产业的一体化集成。目前，广西装配式建筑发展还处于起步阶段，只要我们积极探索，稳中求进，相信在各方积极探索和努力改进的过程中，一定会搭建出广西建筑业的“绿色的未来”。

参 考 文 献

[1]文林峰.中国装配式建筑发展报告（2017）[M].北京：中国建筑工业出版社，2017.

[2]王会.BIM技术在装配式建筑中设计与建造应用研究[J].土木建筑工程信息技术，2021（4）：101-108.

[3]韩冰.BIM技术在装配式建筑中的应用[J].智能建筑与智慧城市，2021（10）：68-69.