装配式建筑工程施工过程中BIM 技术应用

郑良

（网易（杭州）网络有限公司，浙江 杭州 310000）

0 引言

装配式建筑作为支撑现代城市面貌塑造的重要基础，在这种情况下也应当受到更加高度的重视和关注，特别是对于工程施工来讲，要尤为强调BIM 技术的有效应用。

1 分析我国装配式建筑的发展现状

1.1 基本内涵

通常意义上所说的装配式建筑，主要是指将那些所需构件先在工厂进行预制，然后再送到场地进行装配，从而展开组装施工的项目类型。这里所说的预制构件，主要包括预制钢构件、混凝土构件等多个类型，当把构件真正送到场地之后，施工人员也会利用现代化的建筑拼接技术，把钢筋混凝土进行浇筑和堆积。而且在连接构件的时候，施工人员已经充分考虑抗震的需求，无论是从总体的流程设计，还是最终的制造和应用，都依赖完整且现代化的模块系统，这种预制的方式不仅可以降低投资的成本，同时也可以让质量管理变得更加严格，能够推动建筑施工向着更加绿色高效的方向迈进。在这里，钢筋插口的咬合以及混凝土的浇筑也会让装配式建筑获得更加强大的安全保障，提高稳定性和可靠性。

1.2 基本的流程体系

装配式建筑的流程体系主要包括三个方面的内容。首先是方案的设计，这一工作要依靠特定的软件来完成，包括具体的施工计划以及施工图。在过去，Auto CAD 通常会负责前期的设计工作，而后，在BIM 技术的引导下，结构设计也向着更加稳定和高效的方向迈进，而且也可以对局部的细节性构件进行模拟操作，更为直观地展现建筑的施工现场，包括浇筑工作、管线预埋、模块应用等多个内容，这也可以进一步提高预制装配图纸的准确性，避免出现细节上的遗漏和疏忽。其次是构件的生产和制造，一般情况下，预制装配图纸在确认之后，会直接结合BIM 技术中的构件数据，然后按照合适的工序，展开一系列的标准化制作，并进行批量生产，接着，根据施工现场对材料的紧要程度，设计出运输安排的方案。在这里，BIM 技术也可以辅助构件制造。最后是现场的装配施工，那些已经完成的预制构件，必须要在装配运输之后，按照施工的基本规划，依次投放到项目的操作现场。施工人员可以直接利用定位手段和BIM 技术，确定位置信息，保证装配式建筑的工作收尾。

1.3 发展现状

目前，我国的装配式建筑发展依旧处于起步和探索阶段，很多生产商都无法满足预制构件的需求，而且在技术和手段的配置上也存在一定的欠缺，没有构建专业化的队伍，面临较为明显的人才缺口。这也就意味着，装配式建筑的前期应用必然会比传统的人工施工花费更多的时间和精力，所以也需要企业做好前期的投资。与此同时值得注意的是，国内装配式建筑的发展并没有形成较为完善的机制和体系，尚未完全进入工业化的进程，也没有实现一体化的目标，在管理上也缺乏一定的规范性，并不能完全满足市场的生产需求，无论是从行业质量还是安全生产规范来讲，都需要在未来得到进一步的完善。

2 分析BIM 技术的基本内容

2.1 概述

BIM 技术也被称作建筑信息模型，与工程设计建造的结合是尤为紧密的，能够把设计的各项信息转化成数据，存储在现代化的平台和软件上。而且，BIM 技术的应用需要依赖各类参数模型，然后再与工程项目的内容进行整合，并依靠共享功能与传递功能为施工的全过程注入更多的生机与活力，包括项目的整体规划、工程的运行，以及后期的维护等等。也就是说，BIM 技术的应用为建筑工程信息的深度解读打造更广阔的平台，能够降低建筑设计的成本，提高设计的效率和质量，缩短工程的周期，让企业能够获得更大的成本效益。与此同时值得注意的是，BIM 技术不仅搜集的是各类建筑工程信息，而是能够对信息进行辨析和筛选，把零碎的资料高效利用，让企业从三个维度出发对自身的施工方案作出深度的分析，包括资源行为和交付，这就可以及时排查潜在的风险和隐患，尽可能提早地解决问题，避免后期的施工遇到干扰。

2.2 主要优点

首先是可视化，BIM 技术能够实现二维向三维的转化，让传统的线条式构造以三维立体的实物图形展现出来，这就可以反映不同建筑构件之间的互动关系，让工程设计能够更加具有可行性与科学性。而且，BIM 技术也可以让业主提高对企业的信任感，是衡量施工单位综合素质与科技能力的重要标杆，可以让技术使用者拥有更多的应用思路，直接展示出施工的项目效果图。其次是协调性工程，项目的建设本身就牵涉不同的施工环节，所以各个部门也必须要互相配合展开协调合作，只有保证各个主体可以齐头并进，才能够保障整体的质量。在这里，BIM 技术可以预先评估好施工设计中存在的冲突，更全面地分析用户提出的建筑需求，既减轻工作人员的负担和压力，也可以实现人为劳动力的置换。然后就是模拟性的特点，模拟性强调的是BIM 技术能够模拟各种建筑物类型，这样就可以弥补一些实际操作存在的欠缺。也就是说，BIM 技术可以通过5D 模拟来控制好施工的成本和进度，让建筑使用者树立更高的安全意识和危机意识，在这其中，最常见的功能就是紧急疏散模拟和热能传导模拟。最后就是信息的完备性以及一体化项目。信息的完备性强调的是，BIM技术能够完整地整合不同的数据，展现高度的集成化特点，同时也可以依靠各类参数值，展开一系列的参数建模，即便是后期需要修改施工方案，只需要调整特定的参数即可。还有，BIM 技术中的图圆是以各类构件形式为核心的，所以在修改参数的时候，也可以直接影响其他的构件，可以应用到整个建筑工程的生命周期内，给予企业全面且系统的引导和参考。

3 分析BIM 技术在装配式建筑中应用的基本内容

3.1 生产制造阶段

BIM 技术能够辅助预制构件的生产和操作，加工预制组件本身就是装配式建筑发展的重中之重。而预制组件制造商能够直接利用现代化的手段获取相关信息，登录BIM 信息平台，获得基本的尺寸和规格需求，从而设计出科学且合理的生产方案，并将这些信息反馈到BIM 平台上，保证施工的前期准备工作能够按时完成，为后期的存储和运输奠定坚实的基础。与此同时，在真正生产制造的过程中，制造商也可以随时根据用户的需求以及工程承包的列表代码，把组件进行编码，这样就可以避免出现重复生产和加工这一问题，降低了资源的浪费。还有，制作预制构件的人员，也可以直接把网络芯片植入构件中，这样可以及时跟进生产的进度，了解各个阶段的产品信息，既可以保证溯源的准确性，也可以提高工作的效率和质量。另外，在步入实际的施工阶段之后，施工人员也可以通过对组件质量信息的反馈，实现与BIM 信息共享平台的同步更新，及时推动施工进度的调整，这样可以让生产部件计划变得更加灵活，由此一来，无论是施工方还是生产方，都打破了信息沟通和交流的壁垒，两者会更加协同并且顺利合作[1]。

3.2 项目施工阶段

BIM 能够帮助建筑施工实现场景的模拟，依靠各种现代化的软件，演示施工中可能遇到的各种问题或者是浅层的缺陷，帮助施工单位及时去调整方法，避免出现严重的事故或者是降低资源的浪费。例如，在吊装预制装配式建筑构件的时候，就可以直接利用BIM 软件，在施工计划中写入构件的具体属性，打造全新的管理模型，并结合吊装的基本方案，展开场景的模拟，由此，施工人员就可以直接通过平板手持设备，针对现场展开全过程的辅助和引导。值得注意的是，模拟施工也要充分考虑塔吊的工作范围，以及工地的运输路线和区域，这样可以提前做出优化调整，在正式开始施工之前进行完善。与此同时，场景的模拟也应当结合场地模型，项目结构模型和施工的计划等多个方面的内容，利用BIM 软件制作多元化的时间节点，然后把不同的模拟动画和各个阶段的施工环节充分结合到一起，这样可以更加直观的演示出现场的具体情况，让操作人员能够获得更加有效的参考。

3.3 材料的管理

预制构件的生产需要满足量和质的双重需求，所以在生产的现场也必然会堆积许多的材料，如果按照人工的方式对其进行分类或者是存储，必然会浪费更多的时间，而且也很容易出现主观上的问题。在这种情况下，引入BIM 技术，就可以准确地辅助现场的材料生产和运输，施工人员可以通过现场的模拟，了解施工的各个阶段所需要的材料数量，做好提前的准备，保证供给的充足，避免出现短缺或者是堆积过量的问题[2]。验收工作者也可以根据电子信息表，采集预制构件的相关数据，一旦施工的进度发生变动，就可以根据一开始的材料进场计划，对实际的进场工序做出灵活的安排，这样就可以更进一步地维持现场的规则和秩序。当施工告一段落之后，再利用BIM 软件对材料的实际消耗情况作出详细的记录整理，比较不同材料的计划用量和实际用量，为后期的管控和监督奠定坚实的基础，提供有效的参考。除此之外，BIM 也可以应用在碰撞检测这一重要的环节，这就能够有效减少不同材料堆积或者是设备运输之间产生的冲突。

4 结语

综上所述，持续性推动BIM 技术在装配式建筑中的应用是合理且必要的举动，这是推动装配式建筑行业升级的应有之策，也是打造新型的工业化格局的有效措施。本文通过生产的制造阶段，施工阶段，材料的管理阶段这几个角度，论述了BIM 技术的应用内容，充分结合了装配式建筑的基本特点，具有理论上的合理性与实践上的可行性，能够作为相关从业人员的参考依据。在未来，企业也应当更加积极地构建完整的信息平台。