BIM在装配式建筑施工管理方面的研究

徐祥 广西建工第五建筑工程集团有限公司

1 前言

在现代建筑的发展中，组装建筑具有明显的优势，在建筑行业中的比重逐年增加。在组装建筑中应用BIM技术，可显著改进组合建筑施工管理的重要内容。组合建筑工程施工管理人员，不仅要全面了解BIM技术的优势和应用价值，还要将BIM技术应用于施工管理实践，充分体现BIM技术在改进过程中的价值。

2 相关概述

2.1 BIM信息化技术

BIM是通过信息化仿真技术将建筑的相关工程信息集成为一体的可视化模型，该模型的建立基于计算机、建筑设计、建筑施工、项目管理等多方面技术的集合。BIM信息化模型为建筑项目各方提供了信息共享的平台，通过该模型参与各方可以高效地获取相关信息指导项目各项工作。

BIM模型反映信息全面，能够展示建筑项目的多维模型，可根据项目的实施要求提供项目的结构类型、材料性能、工程进度、工程量等各类信息，并能将这些信息通过信息共享平台进行关联，其中一项信息发生改变，其他相关的信息同时进行更新，确保BIM模型的一致性和精确性。BIM信息平台能够为建筑项目的决策、设计、施工、运维全寿命周期提供信息化服务，体现了建筑信息化的高度融合，为建筑项目的实施完成提供增值服务。

2.2 节省劳动力，优化工程质量

传统的建设行业是劳动密集型行业，工程的进度和质量主要靠在场工人人数和工人的技能水平，但从事建筑业的工人专业技术水平不一样，现在从事建筑行业的劳动力人数越来越少，导致工程质量、安全和进度不能得到保障，已经限制了建筑业的发展。

装配式建筑建造过程中，将大量的重复性工作转移到机械程度高的预制构件厂生产，有效减少了施工现场工作人员的数量，通过相关专业培训现场安装工作人员，使现场工程质量和安全有了很大的提升，确保工程质量符合设计的要求。

2.3 BIM技术在装配式建筑施工中的应用价值

装配线具有环保、建设成本低、建设速度快、建设安全风险低及建设数据管理复杂等特点。BIM技术在组合建筑施工中的应用，不仅有助于更好地利用组合建筑的优势，而且有助于提高组合建筑施工管理的效率和准确性。具体而言，BIM技术的应用有助于构建组合建筑模型，促进数据共享和效率，同时BIM技术在仿真、协调等方面具有明显的优势。在装配式建筑施工的实践中，可以使用BIM技术模拟施工过程，分析施工过程中遇到的优先事项和困难，有针对性地优化施工计划，避免施工错误，确保施工作业（图1）。

与此同时，建筑施工参与者可以通过构建建筑过程中协作程度更高的BIM平台，有效提高建筑施工管理效率。建筑单位使用BIM技术进行建模，可让参与单位透过更直观的模型进行沟通和决策。对于设计单位使用BIM整合资料可通过修改模型中的某些资料来提高设计效率。对于构件制造商，BIM技术不仅可以提高建筑单位、设计单位和建筑制造商之间的协同增效作用，还可以编码各个构件，从而为提高建筑场地的材质管理水平奠定良好的基础。对于施工单位，BIM技术可用于模拟施工现场，有效提高运输路线和材料仓库的科学水平，管理机构可通过直观的比较实际施工状态与施工计划之间的差距，确保现场管理水平的提高。这表明BIM技术在组合建筑施工中具有重要的应用价值，强调BIM技术的应用和充分利用其优势，可以有效提高组合建筑施工的管理水平。

3 装配式建筑特点与优势

作为建筑领域的一种新形式，装配式建筑是使用BIM等先进技术组合建筑和科学设计模型的建筑，它选择合格的工厂生产预制构件，并将其运输到项目建筑场地进行装配。因此，可以看出，装配项目的施工主要从建筑设计和建模、预制构件的生产、建筑材料的运输、建筑装配、质量验收、相关施工企业、设计单位、施工队等方面进行。必须严格控制每个环节的质量，进一步保证装配建筑的质量和稳定性。

在建筑施工期间，钢筋混凝土建筑和木材连接结构占主导地位，降低了建筑成本；其施工工艺相对简单，可提前生产预制构件，大大缩短施工时间；在施工现场，装饰建筑以绿色发展理念为基础，有效减少噪声、灰尘和建筑垃圾等污染的影响，有利于加快文明建设；以大型开放式住宅为基础，根据客户需求，设计多样、个性化的风格，以确保环境合规性和客户满意度；在施工质量管理中，装配结构的施工得到专业设备的补充，从而减少了高空作业，有效降低安全风险。其预制构件具有质量、稳定性和邻近性等特点，有助于提高建筑工程的质量和安全性。对传统建筑实际消耗的比较分析表明，建筑项目中预制建筑的总体资源消耗很低。

4 装配式建筑技术的应用

4.1 新型可调式外挂架

在使用装配技术时，制造商必须使用有效的配套工具。其中，新型可调插件支架在装配建筑的施工中起着非常重要的作用，在提升过程中通常会出现损坏和弯曲等问题。

因此，为了显著提高施工质量，悬架时需要科学使用插件支架，以减轻角板的巨大压力，尽可能保证角板的质量。

此外，施工人员应根据具体类型的平板电脑、预制建筑和相关类型，科学确定橡胶防护角。定义角板后，必须将它们附着到角板的角上，以最大限度地减少角板磨损并确保重复使用。

5 基于BIM技术的装配式建筑施工能耗可视化模型构建

5.1 三维信息模型

三维信息模型是建筑项目的三维模型，它使用BIM建模软件提供有关建筑构件（包括材质、尺寸、数量等）的基本信息。三维信息模型是实现进度信息、辅助能耗信息、建筑能耗可视化的基础。有许多三维BIM建模软件，包括Revit、Bentley、Archicad和Catla。在我国，BIM建模的基本建模软件是Revit，它具有丰富的功能，其功能设计完全基于BIM建模概念，是以模型为导向的3D资讯模型，因此，可选择Revit作为三维BIM建模软件。使用资讯模型，可以取得建筑的虚拟表现法，搜寻建筑每个元件的基本资讯，并将其他资讯加入资讯模型中，以建立新的资讯模型。

5.2 能耗信息模型

能源使用资讯模型是一个元件，可将能源使用配额资讯新增至资讯模型：相关的能源使用资讯模型，可将能源使用资讯与管理能源使用的资讯模型相关联。能源消费信息模型包括两个方面：三维信息模型和建筑能源消费信息。三维信息模型是使用BIM技术构建的，建筑能耗信息是指装配建筑工程的能耗份额，每个尺寸元素包括人员、材料和机器的能耗。在能源使用资讯模型中，能源使用配额资讯通常是以元件为基础，每个配额元素都包含人员、材料和机器的能源使用。

6 基于BIM的装配式建筑施工管理方法

6.1 BIM在设计管理中的应用

通过将BIM技术引入设计链中，设计人员可以从计算机构建三维建筑模型、共享数据、提高整体设计的效率和质量、考虑所有因素并避免外部因素对工程进度的影响。

在设计过程中，将BIM技术应用于设计模型并将其纳入设计者的概念中，详细介绍建筑的整体几何特征，并使用三维模型使部门和团队能够更直观、更准确地确定内部空间布局和使用Revit，设计人员可以直接获得有关每个预装配图元的全局信息，包括构造位置、材质组成、几何图形尺寸等。此信息可以在软件中详细显示为三维构造和数据信息，从而大大简化了以后的设计工作。

在结构设计过程中，可标记混凝土组合结构的关键点，使施工人员能够相应地确定实施阶段的难点，例如钢筋的布置和组合、节点的处理等。在一定程度上，能促进各部门和专业之间的联系与合作，以透明的方式进行对接和沟通，同时开展混凝土组合结构的平面设计、机械设计、电气设计和结构设计。此外，在执行切割设计过程中，使一些管理人员更好地掌握设计过程，合并影响因素，澄清装配建筑的总体特征，避免因方案不适当而浪费资源，以及因缺乏方案而造成的错误。

6.2 施工管理中的应用

安装执行站点布局与跟踪执行进度直接相关，它适用于办公区、生活区、任务区、机械设备和材料放置区等。

在执行人员开展相关行动的同时，必须确保执行小组的生命和财产得到最大程度的保障。应用BIM技术构建施工现场，优化每个区域的位置，从不同的平面实验中选择最佳的布局解决方案，并找出解决施工中出现的各种问题。

6.3 施工技术模拟

传统的施工项目在开工前，主要是根据施工单位自身的特点和水平，结合施工项目的相关要求，从人、材、机方面编制施工组织设计，对施工起到指导作用，并随着工程的进展，结合施工实际情况进行地不断完善，实施过程中存在不少弊端。

BIM信息化技术可以将计算机技术与虚拟仿真技术相结合，将施工现场建筑物及周边的情况进行动态和静态的全时段分析，确保工程模拟符合施工工程情况。

BIM技术应用避免传统施工组织设计在施工过程中需要不断修改的弊端，将施工现场出现的难点、复杂点在施工前展示出来，通过技术手段加以解决，对节约施工成本、提高施工效率起到非常重要的作用。

6.4 建筑场地布局和节点可视化

项目的执行受到生产场地规模和环境条件的限制，存在许多干扰，有许多次级项目，难以对信息进行分类和分配，项目的执行速度也有动态变化。在组合建筑的初始设计阶段，BIM设计平台可以交互优化每个专业的数据，同时还可以交互管理准备阶段的所有链接，以实现不同专业之间的协同作用，并在建筑施工期间分析索引。

BIM技术根据工程资料（例如专案地理条件和荷载规格）建置3D模型，同时考虑各种因素，例如机器、道路、设备等。并分析场地对建筑施工的影响，以便开展进一步的平整、空间定位和场地设计工作。通过在三维信息模型中对场地及其环境进行动态分析，可实现准确的空间布局，根据运输要求划分场地区域，将材料堆放在不同区域，并使建筑的机械应用更加合理。同时使用BIM模型对装配的建筑（尤其是密集建筑）进行专业剪切和集成，可以在建筑之间执行逐层分析。

6.5 竣工阶段

在建筑工作的完成阶段，使用进度模拟、共用资讯、排序设计规划研究、提供相应的设计知识，以及为后续阶段建立相应的平台，精确地取得相应的设计资讯在施工完成阶段出现重复、效率低下和信息丢失等问题，影响实际施工进展。

执行单位应在任何时候就实施进度和具体实施安排进行磋商，并根据每个参与方的项目具体规定，实施工程信息的具体市场和价格要求。在实际完成阶段，根据施工时使用的材料设施，从数据库中获取所有工程数据信息，并审计施工实际进行的整个过程，以进一步提高工作效率和质量。

7 结束语

综上所述，本文基于BIM的装配式建筑施工管理方法进行了论述与分析，强调了其对装配式建筑施工管理的重要性以及优化效果，要求建筑团队相关管理人员给予足够的重视，与各个部门及时联系沟通，使其能够在施工准备、设计、施工以及竣工等各个阶段得到有效应用，以此保障整体装配式施工过程的顺利进行，为建筑企业创造更大的经济效益。