装配式建筑BIM信息化建造系统及质量管理措施探讨

廖颖华 （中铁二十二局五公司，重庆 400700）

1 装配式建筑与BIM技术概述

1.1 BIM信息化建造系统在建筑工程领域的应用

BIM技术是以三维技术为核心建立虚拟的施工项目三维模型，同时应用信息技术和数据，对建筑工程项目的设计、施工、管理过程进行数字化管理。借助BIM信息化建造系统所模拟的三维模型，可以使建筑工程的信息集成化大幅提高，从而为该工程涉及的建设单位、施工单位、监理单位等提供信息化交换和共享的平台。

1.2 装配式建筑的应用

与传统的现浇建筑相比，装配式建筑具有施工速度快、结构件灵活多样、受天气条件及地理条件影响小、更加节能环保等优点。当然装配式建筑也有一些弊端，例如建筑物预制结构件难度较大、结构整体稳定性差、防震及减震性能相较于浇筑式建筑较低等，与之相关的装配、设计、施工技术还不够完善，技术标准尚不能完全统一，同时信息化应用水平还有待提升。

2 装配式建筑BIM信息化建造系统在建筑领域的应用价值

2.1 该系统对建设单位的应用价值分析

在工程实践中建设单位从装配式建筑BIM信息化建造系统中收益最大。虽然基于该系统进行施工在设计阶段会增加部分资金投入，但是对于后续阶段的施工成本、施工进度和资源配置等方面可以减少相应的资金投入，从而获取较高的投资收益。例如在施工成本方面通过专业分析及模拟碰撞检查，可以大大降低设计失误率从而降低施工成本；在施工进度方面不断优化施工方案从而达到缩短工期的目的；优化后的施工方案可以对人、材、机进行合理化配置，既精简了资源投入又实现了绿色环保施工。BIM信息化建造系统的最大优势是可视化技术，在建筑工程施工全过程中应用信息技术和数字技术，对项目竣工后的后期运营进行综合管理，对建筑工程项目进行全周期管理，有效提高了管理周期和效率。

2.2 该系统对设计单位的应用价值分析

在设计阶段应用装配式建筑BIM信息化建造系统，可以充分利用BIM技术建立的虚拟三维模型，通过对设计方案进行结构、光照等专业分析，依据分析结果对设计方案进行优化并对设计过程进行深化，相较于传统的人力分析更为快捷准确，在提高效率的同时减少了人力投入。同时可以在施工模拟阶段与参与项目的各单位对设计效果进行深入交流分析，为不同专业、参建单位提供了可以共同设计管理的平台，极大地减少了由于缺乏沟通导致的各参建单位对工程信息掌握不及时不全面的问题，提高了设计阶段的工作效率。

2.3 该系统对施工单位的应用价值分析

通过对建筑项目的建模、检查与修改进一步优化施工方案，在投标时通过BIM信息化建造系统进行可视化施工展示可以获得更多加分，进行更加精确的工程计量和计价，在投标中更具优势。其次，通过BIM信息化建造系统的可视化功能对施工过程进行模拟，并结合材料进场、验收、吊装等施工过程对出现的施工技术和施工组织难题予以解决，同时通过动画形式对施工过程的重难点进行模拟展示，技术及管理人员可以及时优化施工方案，大幅提高工作效率，减少设计失误率及工程返工率，提高了工程的施工质量。

3 BIM信息化建造系统在装配式建筑中的应用

3.1 BIM信息化建造系统虚拟建模及图纸设计

设计人员在应用BIM信息建造系统进行设计时，首先要对建筑场地进行实地勘测以得到建筑群体的布局和测绘结果，然后通过BIM信息化建造系统的数据库，上传实地勘测得到的相关设计参数，设计人员通过操作BIM信息化建造系统，能够快速准确地设计出装配式建筑结构部件，再通过可视化技术展现建筑物外观造型。另外，由于BIM信息化建造系统具有区分数据关联性的功能，一旦在设计过程中出现数据错误或是出现数据遗漏和失真就会提醒设计人员，极大减少设计失误率。

3.2 BIM信息化建造系统在预制结构件过程中的应用

预制结构件的设计和生产是连接建筑工程设计与施工的桥梁，预制结构件的生产厂家可以从虚拟三维建模中获取预制结构件的相关数据信息，对后期生产计划实时传输数据信息，以便建筑施工企业能及时准确了解生产进度。为了确保施工顺利开展，在设计完工后设计人员将BIM信息化建造系统中关于结构件的信息与生产方进行资料对接和信息共享，生产厂家可以获得预制结构件的尺寸、规格、材质及内设钢筋信息等。通过信息的对接和共享，提高生产的自动化程度和生产效能。

3.3 BIM信息化建造系统在施工过程中的应用

由于装配式建筑在施工过程中涉及的工程量较大、机械化程度更高同时安装工艺也极为复杂，相较于其他施工方式安全保障措施也更高，基于BIM信息化建造系统可以进行施工过程模拟，施工技术人员可以根据模拟出现的突发状况，发现施工中存在的问题进而对施工方案进行优化，对可能出现的安全隐患及时改进以提高施工安全。同时还可以模拟施工场地情况，从而优化材料及设备流转路线，减少二次搬运，提高材料及设备的利用效率以保证工程进度。

4 BIM信息化建造系统在施工质量管理中的应用

管理系统是影响施工质量的决定性因素，从工程实践中可以看出，通过应用BIM信息化建造系统可以在人力、物力、财力等方面节省消耗，可以极大提高施工质量管理效率。

4.1 基于BIM信息化建造系统的事前质量控制

事前控制是质量控制的前提和基础，在实现质量控制目标过程中通过事前质量控制的优化可以取得良好的综合效益。在事前质量控制中通过对可能影响施工质量的各种因素进行分析与研判，提前做好预防措施实现风险的有效控制，并提出预防风险的对策，提醒一线施工人员施工中可能出现的施工及质量问题，通过提醒施工人员注意可以有效保证施工进度和施工质量。

4.2 基于BIM信息化建造系统的事中质量控制

基于BIM信息化建造系统的事中质量控制指的是在施工过程中，通过该技术建立虚拟的三维模型，通过可视化技术较为真实地展现施工现场及周边环境情况，方便施工人员及时了解实际施工条件进而进行施工现场和道路交通的施工组织设计，通过操作人员提前熟悉施工工艺和施工质量控制重点，杜绝施工人员在施工过程中盲目施工而影响施工质量和进度的情况，还可以对现场的施工情况和设计偏差及时整改。

4.3 基于BIM信息化建造系统的事后质量控制

BIM信息化建造系统的事后质量控制是完善施工质量的重要步骤，由于BIM信息化建造系统的产品质量控制是独立完成的，这种事后质量控制本质上是对施工过程中的不足进行必要的总结并予以弥补。通过该系统进行施工验收，对不符合项进行整改、纠错，一方面可以通过三维技术对施工项目的建筑外观进行数据分析，通过与BIM信息化建造系统中的虚拟模型进行比对，检查是否存在偏差并积极整改；另一方面通过现场质量验收数据与该系统中的质量要求进行核对，从中发现问题并提出补救办法，并对以上问题进行集中总结。因此，通过BIM信息化建造系统的事后质量控制可以对施工项目质量控制中遗漏的问题进行弥补，并为今后项目的质量管理积累丰富经验教训以实现未来施工项目良好的质量控制。

4.4 BIM信息化建造系统在影响工程质量因素中的应用分析

影响施工项目质量的因素众多，但是究其原因主要有以下几个方面：第一，施工人员的专业水平，BIM信息化建造系统可以帮助施工管理人员提升工作水平和工作效率，施工人员通过三维建模提前了解施工项目的全过程，对整个项目有宏观上的认识，可以通过以往施工经验对施工中出现的问题进行预判，并制定相应的预防措施降低施工风险的发生；第二，通过BIM信息化建造系统的防碰撞试验可以有效避免设计失误造成的返工，提高施工质量；第三，施工中的原材料控制是保证施工质量的重要因素之一，通过BIM信息化建造系统的应用，可以根据施工项目的进度实时生成材料需求清单，确定一定时段内所需原材料的种类及数量，保证原材料供应及时准确；第四，可以通过BIM信息化建造系统演示不同的施工技术方法，通过可视化系统研究施工方法的应用效果，从而选择最优的施工方案，减少返工停工避免影响施工进度；第五，BIM信息化建造系统可以研究环境对施工质量的影响，通过对现场施工环境的模拟，分析地质和气象资料，对不利于施工进行的水文、地质条件提前预防，并提出解决方案，最终提高施工质量。

5 结语

项目施工质量是施工项目管理中的重要组成，在信息化背景下，传统的施工及施工质量管理模式已经难以适应目前信息化技术的飞速发展，BIM信息化建造系统的应用是施工质量控制发展的趋势所在，通过该技术的应用实现对施工项目的全过程质量控制，并通过该系统的不断优化，利用施工虚拟技术的可视化，加强对施工过程的质量管理，从而全面提升项目施工质量。