基于BIM技术下的装配式建筑智慧建造分析

闵瑞冬，张鸿瑞，孙鸿

（中国建筑第二工程局华南公司）

1 引言

装配式建筑在我国发展时间尚短，会受到装配技术、施工工艺等多方面因素的制约，但是随着现代科技的发展和进步，装配式建筑的优势越发凸显，并且以其独特的环保优势受到广泛关注。BIM技术以其协调性和可视化等多方面特点，应用于装配式建筑智慧建造中有独特的价值和意义，发展前景广阔。

2 BIM技术概述

BIM（Building Information Modeling）译为“建筑信息模型”，BIM技术为现代科技和信息技术高速发展的时代产物。在BIM技术应用过程中，需要充分发挥仿真模拟的技术优势和特点，确保相关信息能够及时获取，根据已经得到的信息建立信息模型。应用BIM技术之后，除了传统类型的三维信息以外，同样也能涵盖内容更加多样的非几何类信息，例如，建筑中不同构件的位置、质量水平、建筑施工、建设周期与进度等等。与此同时，BIM技术应用过程中能够体现出较强的仿真模型、构件能力和水平，可以针对建筑模型进行可计量测算和可视化应用，并进一步构建全生命模型等等，在装配式建筑领域能够实现更加便捷的应用和设计、规划，有效提升了我国装配式建筑智慧制造的整体水平和管理效用[1]。

3 BIM技术的信息集成作用

装配式建筑在施工建设过程中，生命周期较长，涉及的专业和领域较多，体系数据更加复杂，为了实现高水平的施工管理和施工设计，需要应用BIM技术建设信息模型数据，因此，此类数据模型的相关标准越发重要。IFC软件(Industry Foun‐dation Class)主要指的是通过应用计算机，可以对相关建筑类型数据进行处理、表示与交换的具体标准，能够为建筑工程的施工建设和设计等多层面的信息提供更加规范的定义和有效描述，确保不同软件在进行数据连通时能够有效衔接，解决了以往数据传输或建筑数据无法兼容的弊端，更好地实现了新形势和信息技术发展前景之下装配式建筑智慧制造的目标。

在我国传统建筑行业领域中，逐渐实现了手绘设计、CAD设计到BIM技术应用的巨大变革。在新形势下，BIM技术能更加直观准确地体现建筑的基本信息，为建筑管理和全周期管理奠定良好的基础。从建筑设计相关物资和施工材料采购、建筑施工细节、建筑运行维护等多领域，夯实管理基础。BIM技术优势模型主要在于能够将信息模型进行数据化分析和集成，切实转变了以往建筑领域的技术壁垒，能够保障建筑设计单位、施工单位以及业主多方的有效沟通，实现信息集成。BIM技术在信息集成过程中需要搭建三大平台和系统，分别是业主信息共享、设计模型以及数据库平台、施工方建筑信息管理与应用系统，因此，在BIM技术应用过程中，各类信息数据模型的集成平台需要实现同步更新、同步提取、同步收集和同步应用，着力提升BIM技术影响下装配式建筑智慧制造的整体水平。

4 基于BIM技术下的装配式建筑智慧建造分析

4.1 设计层面的优化升级

在建筑行业的发展进程中，传统的装配式建筑设计需要有相关设计人员按照业主的需求绘制二维平面图，并向其表达设计理念，进行设计细节的勾画。但是此类单一的二维平面图结构模式难以显著体现装配式建筑的实际设计价值和内涵，容易在设计过程中出现数据信息错误或存在偏差等问题，在最终的装配式建筑施工过程中难以实现最好的效果，因此，应用BIM技术能够有效化解装配式建筑的传统设计模式误区和阻碍问题。

在装配式建筑智慧建造的设计层面，需要以BIM技术实现设计层次的优化和升级。首先，要合理进行碰撞检测，因为装配式建筑的施工和建设需要设计不同结构层次，例如，水暖、结构设计等等。应用BIM技术可以针对装配式建筑的施工场地水暖结构等多方模型进行有效碰撞检测，特别是针对不同专业领域构件和不同结构中实现软硬或动态碰撞等多种形式，得出更有价值的碰撞检测结果，有效实现BIM技术应用之下装配式建筑的设计优化。这种模式能够有效提升装配式建筑设计建造的整体水平，提高设计方案的精准度和严谨性。其次，要做好深化设计，结合新时期背景下装配式建筑智慧建造的整体理念和相关要求，在设计环节强化不同阶段的有效衔接和关注，直接在设计中增加施工建设、装配安装等多个环节和阶段的相关内容预测，并广泛应用BIM技术的实际特点，全方位提高装配式建筑设计领域的工作效率与水平，优化装配式建筑构件的生产环节和施工环节整体效果[2]。

在实际应用过程中，BIM技术对装配式建筑的设计应用有重要的价值及独特优势，主要体现在三维立体的辅助化设计，即能够通过BIM技术和平台的应用实现对装配式建筑内部各类管线、设备孔洞，以及结构构件等的有效联系，并搭建一体化模型，实现对不同水平层级建筑信息数据的有效收集，着重强化设计层次的碰撞检测和3D打印相关内容，确保在BIM技术影响下，能够有效开展模型和现浇预制的有机整合，避免后期施工装配过程中发现碰撞问题或其他类型的风险隐患。

4.2 工程监理层面的严格管控

开展装配式建筑智慧建造时需要充分发挥工程监理方的重要作用，不断提升监理水平和管控效能，提升装配式建筑工程的整体效果和质量标准。在我国装配式建筑建造领域中，仍然受到传统监理和管理模式的影响，在工程监理方面仍然存在较多问题，主要包括监理信息资料过于繁杂、难以实现有效应用；信息资料过于滞后、装配构件验收水平较差等。工程监理领域出现的问题同样也会导致装配式建筑质量安全和整体水平下降，更有甚者会在建筑投入使用的过程中引发质量问题和安全事故。

因此，在装配式建筑智慧建造中广泛应用BIM技术，能够切实实现工程监理层面的严格管控，转变以往传统的监理模式和弊端、问题，并不断完善现有工程监理控制系统平台，实现信息的有机整合，强化多层次的高度参与。应用BIM技术能够实现更加全面的数据信息平台，建立专业化数据库，提升建筑监理工作水平的精准度。值得注意的是，在构建装配式建筑制造监理平台时，需要确保设计、施工、业主、监理等相关方共同享有系统权限，实现动态管控和信息交互，提高装配式建筑工程的整体效率与水平。

4.3 施工层面的周期进度把握

装配式建筑与传统类型的建筑有显著差异，主要体现为在装配式建筑的施工过程中，需要各类预制构件共同组成，正因如此，装配式建筑在施工过程中需要严格规划不同阶段的施工计划和施工内容，有序开展施工工作。装配式建筑的预制构件大多体积较大，需要在施工现场进行运输和吊装，在此期间，需要保障装配构件能够进行有效安装和固定，进一步实现装配式建筑的施工和建造。大多数情况下，装配式建筑中会涉及很多施工单元，因此，装配式建筑施工层面的周期进度把握需要实现精细化管理，强化对进度的控制水平。

在施工过程中需要明确建筑预制构件的具体到达时间、施工质量总体水平与建筑标准是否一致、安装过程是否实现了精准化安装等等，在施工建设过程中受到人力、天气、设备等多方因素的影响，对装配式建筑的施工周期的把控极为关键。应用BIM技术能够有效实现周期进度的控制并建立进度模型，对不同的构件开展仿真和实时跟踪，通过相关高科技手段和方法，实现和提升装配式建筑的进度周期把控水平。在施工建设过程中，BIM技术建立的建筑模型能够根据不同施工节点和施工内容进行演示，确保第一时间发现建筑施工进行中的相关误差和安装风险问题，提高建筑施工的安全性、稳定性。

4.4 建筑层面的质量控制与强化

装配式建筑在进行智慧建造时，需要对建筑施工中所应用的构件进行预先制作，确保不同构件的制作能够同步展开，进一步达到提高施工效率、减少施工时间和周期的目标。如果在施工过程中，单一依靠建筑构件的现浇施工，则会在一定程度上受到外界因素的影响，致使建筑质量水平有所降低。但仍需注意的是，装配式建筑构件预制完成之后，仍然需要进行运输和安装，期间存在较多风险隐患问题，容易造成预制构件出现瑕疵或损坏，影响装配式建筑的整体安装效果。因此，需要不断提升装配式建筑的施工质量与水平，确保相关施工人员始终坚持规范操作，按照施工标准有序开展施工建设，提高装配式建筑的建造质量水平。

应用BIM技术可以切实搭建质量管控模型，针对不同环节所要应用的建筑预制构件进行生产、运输、安装等多个环节的严格管控，实现可视化控制和信息化控制。在进行构件预制浇筑时，可以直接导入RFID芯片，明确构件的基本尺寸、结构等相关信息；当构件到达现场之后，施工人员只需要针对RFID芯片进行识别，就可以明确该构件的具体安装位置，提高建筑施工的完整性和整体效率，切实实现装配式建筑智慧制造的整体效果。

5 结语

总而言之，随着我国城镇化水平的提升和加快，各类装配式建筑迅速发展，装配式建筑的需求越发增加。为了进一步提升装配式建筑的智慧建造水平，需要广泛应用BIM技术。文章从BIM技术概述入手，分析了BIM技术的信息集成作用，并针对装配式建筑智慧建造的相关流程，从设计、监理、施工和质量控制四个方面探索BIM技术的应用，希望本文的研究能够进一步促进我国装配式建筑智慧建造的发展。