基于BIM技术的装配式建筑建设全过程管理分析

卢文斌

（山西应用科技学院， 山西 太原 030000）

0 引言

随着绿色环保理念在各行业的持续深入，我国更加重视绿色可持续发展理念的应用与发展。BIM技术优势明显，更符合绿色施工要求，故该技术在建筑工程中得以广泛应用。而在装配式建筑建设全过程管理中应用BIM技术，也可显著提高工程质量，助力建筑行业可持续发展。

1 装配式建筑与BIM技术

1.1 装配式建筑

装配式建筑指的是建筑的构造配件多是按照标准化设计由工厂流水线作业生产制造而成的，成品和半成品运送到施工现场，以拼装的方式连接起来构成一个完整的整体。该类型建筑具有便捷性、简单性特征，省略了较多的繁杂工序，防止施工现场过于混乱发生危险事故。在装配式建筑中，墙体、梁板、柱等结构都可以通过工厂生产完成，如此就降低了现场作业的施工难度和材料损耗。装配式建筑最为明显的特征就是三化，即标准化、信息化和产业化。该模式生产下产生的建筑体系结构，可实现能源、资源节约，减少现场施工中污染的产生，落实绿色建筑目标要求，同时该模式建筑也可完善产业链条，为建筑行业现代化发展提供了坚实的保障。

1.2 BIM技术

BIM即建筑信息模型，其在装配式建筑中的应用，能够将收集到的各项数据资料及设计图纸利用专业软件构建立体模型，直接反映装配式建筑结构及特点，帮助工作人员了解属性特征，做好各环节的检查和分析，从而完善设计内容，科学指导施工作业。同时在BIM技术的推动下，还能够利用虚拟仿真测试，对每个作业环节及关联环节加以演示与检查，找出其中的问题和弊端，并给出专业解决方案，优化建设活动，提高管理水平。在BIM技术的作用下，实现了装配式建筑的5D管理，将模型与生产信息有机结合起来，开展资源的统筹规划及纠偏工作，保证了装配式建筑的质量和价值[1]。

BIM技术的特点：

（1）可视化。可视化是BIM技术的固有特征，能够对建筑结构实行三维展示，将原本的二维平面图形转化成三维立体模型，直观地展示在工作人员眼前，为部门间的沟通交流、设计图纸的调整提供依据，推进后续作业的顺利进行。

（2）协调关联性。工程项目落实中，各专业间的独立性较强，信息沟通上存在不顺畅的情况，出现问题后无法及时给出解决方案，阻碍了工程项目的落实。在BIM技术的平台协调作业处理下，可针对沟通不畅问题给出有效措施，实现信息的共享及快速传输，加快工作的协调进程，确保工程作业的落实。在发生矛盾和冲突的第一时间，开展调查工作，实行科学处理。

（3）模拟一致性。BIM技术模拟功能能够对工程项目从前期规划设计到最后的竣工维护环节进行真实模拟，以动态化的形式直观展现工程建设的具体情况，帮助工作人员更好地展开作业检查和分析，找出存在的问题并加以解决，优化工程的建设质量。

（4）优化性。建筑施工方案在落实中需要做好优化调整，降低不良因素影响。BIM技术的优化性能够完善工程方案，加快信息数据收集，为后续施工提供科学的指导。

2 BIM技术的应用优势

BIM技术的应用优势主要体现在两个方面，一方面是优化装配式建筑结构形式，另一方面是促进信息共享，以下从这两方面简要分析BIM技术的应用优势。

2.1 提高资源利用率

BIM技术在装配式建筑建设全过程管理中的应用能够有效提高资源利用率，避免浪费或过度损耗。装配式建筑建设前，需要开展方案策划及设计工作，确保其准确性、合理性，以免影响工程的建设质量和效益。而在规划设计中，BIM技术的合理运用，能够对所需资源及资金进行科学计算和分析，根据各环节作业要求展开划分和处理，避免浪费或不正常支出，保证工程作业的有效落实，与此同时，在BIM技术的作用下，对造价成本加以严格把控，确保工程最终的经济效益。传统设计模式中，对技术及造价管理的重视度不高，会存在技术和成本控制不专业、不合理的现象，导致装配式建筑规划设计工作未能达到理想效果。但是在采用BIM技术后会落实优化完善传统装配式建筑设计中存在的薄弱环节，显著提升装配式建筑工程的经济性以及可行性[2]。

2.2 优化装配式建筑结构形式

设计环节对装配式建筑施工具有决定性作用，同时，对工程造价及工程质量也有较为显著的影响。传统装配式建筑主要采用CAD软件设计绘图，部分工作人员无法了解设计图纸的主要内容，技术交底也出现了较为明显的不足。应用BIM技术后，便可及时了解设计中的各项问题与不足，第一时间指出设计中的问题项，并采取有效的控制和处理措施。BIM技术可在建模的基础上，实现设计施工的可视化，工作人员也可更加合理和准确地掌握设计中的主要内容，基于建筑模型可视化，全面了解工程的特殊需求。在设计审核工作中，确定设计意图。设计期间若发现明显的设计问题和专业问题，BIM技术则会及时调整，从而保证工程设计的整体效果。

2.3 推动信息共享

常规装配式建筑需基于二维方式表达建筑的结构形式，部分建筑设计中，抽象性和复杂性较强，一旦出现设计变更，设计人员要结合工程实际的基本要求重新设计变更的部分。这使得设计的难度也随之升高，而且也需要频繁调整设计方案。BIM技术可创建装配式建筑设计三维模型，便于设计人员全面掌握工程各类信息，减少设计变更，工程设计效果更为理想，有利于加快建筑工程的建设进程。再者，在装配式建筑设计中，可随时更改设计参数，创建新模型，优化设计流程，有效减少工作人员的工作压力。管理人员应科学利用BIM技术了解装配式建筑的数据信息，从而优化装配式建筑设计的综合水平[3]。

3 装配式建筑结构施工中BIM技术的应用

装配式建筑结构施工中，BIM技术在建筑设计、预制构件生产、施工环节和运维环节均发挥着十分重要的作用，该技术也受到了人们的高度重视。

3.1 建筑设计中的应用

3.1.1 设计质量

装配式建筑工程设计中通常由预制构件预埋、预留设计组成，设计人员在协同配合的基础上，不断提升设计水平。例如使用BIM技术可了解和掌握建筑工程的设计信息，也可优化和整理设计方案，之后筛选存在冲突的信息，防止设计环节出现较为明显的问题。尤其是装配式建筑预制构件的类型和样式较多，建筑结构设计中与BIM技术深度融合，能够确保设计方案的科学性与合理性。

3.1.2 专业化构件设计

装配式建筑设计中，BIM技术的应用为信息共享提供了条件，也可顺利地将设计方案传至终端服务器。在控制标准化尺寸和样式等参数的前提下，仔细比较不同的设计方案，促使装配式建筑结构的标准化建设。该方式一方面能够丰富建筑户型，另一方面也可充分体现建筑设计的整体效果。

3.1.3 防控设计误差

装配式建筑中BIM技术的应用能够保证建筑结构和预制构件的精细化设计，也可规避施工中的失误，随后结合预制构件的间距、尺寸和直径间的管理与控制，加强定位的准确性，以三维视图为辅助，保障工程工期，避免材料的消耗与浪费。

3.2 预制构件生产中的应用

3.2.1 设计流程

以装配式建筑全生命周期设计为基础导向，组织预制构件生产设计，创建核心构架。若想高度满足上述要求，则应根据BIM模型的内部信息尺寸，高效利用构件设计，合理拟定各项计划，为施工单位提供重要的数据信息，体现信息间的协调性与同步性。应用BIM技术不仅可优化整合不同的构件流程，而且还可完善建筑施工质量。

3.2.2 模型设计与制作

装配式建筑设计中，合理应用BIM技术能够改善建筑模型设计、制作的效果。如装配式建筑方案设计环节后，设计人员需整理分析装配机构间的各类信息，从而加强工程模型设计与制作的效果。与此同时，要与预制构件厂家形成默契配合，厂商需准确把握产品的材料类型和尺寸参数，基于企业间的有效对接，不断提高生产效率，为自动化生产奠定坚实的基础[4]。

3.3 施工环节的应用

工程项目建设施工中应用BIM技术能够优化施工图纸，科学校验工程量，模拟施工进程和施工组织，落实数字化建设、物料跟踪及施工现场配合等多个环节。下面从工程进度模拟和施工组织模拟两个方面，简要分析BIM技术在施工环节的应用。

3.3.1 施工进度模拟

创建BIM模型时，模型数据应列入项目进度计划、成本计划、资源计划和安全计划等重要的项目计划当中，严格控制模型施工进程。结合钢结构施工的顺序，研发钢结构施工进程模拟软件。同时，在工程施工中应用施工进度控制机制，制定切实可行的施工进度预期计划。

3.3.2 施工组织模拟

若想完善装配式建筑施工组织模拟，需结合不同类型参数化模型和项目计划的主要内容，提前发现工程施工中可能出现的施工进度、成本、质量和安全问题，保障施工安全规划的科学性与合理性，有效规避由此产生的安全事故。高度融合土建、结构、安装、进度计划和场地布置的BIM模型后，全面落实施工组织模拟工作。施工组织模拟中，先要切换时间视图，随后引入工程计划，设计关联模型，选择施工日期的具体范围，之后方可选择查看数据，最后开始模拟[5]。

3.4 运维阶段的应用

在BIM技术平台的支持下，也可建立科学完善的维管系统，其与高水平的数据存储和数据处理能力有着十分紧密的联系。不仅如此，BIM也具有强大的信息分享功能。如工作人员可利用BIM和二维码技术管理预制构件的库存，也可优化施工现场管理，构件上标注构件材质、尺寸和建筑结构使用的位置等重要信息，为构件入库、出库、运输和使用的全过程电子化管理创造有利条件。该技术还能提高设备维修保养的效率，为工作人员提供详细的构件和设备信息，以此指导维修和保养工作。

此外，BIM技术能够加强维护资料的管理与控制，其监测预警功能较为完善，可降低人工成本，减少人为失误。施工人员在处理的过程中可以较快的速度获取可靠的信息，为保养维修工作和维护资料管理创造良好的条件。设计中，若构件出现明显问题，可利用BIM平台信息模块明确灾害出现的具体位置和周围的构件信息，有效控制由于火灾等因素产生的的灾害和隐患，全面提高事故处理的效率。

4 结束语

在装配式建筑建设中应用BIM技术，能够充分保证工程设计质量，加强施工管理的有效性，为现场安装施工的有序开展奠定坚实的基础。不仅如此，该技术也可在运维过程中加大维护管理力度，使装配式建筑建设全过程均可获得强大的技术支撑，提高构件加工的精度，进而改进装配式建筑工程质量，增加材料和人员的利用率，缩短工程施工的时间，减少成本投入。所以，为推动社会的可持续发展，建筑行业需要主动发展装配式建筑，合理应用BIM技术，并采取不同的方式保障装配式建筑设计和施工的效果，全方位展现BIM技术在装配式建筑行业的优势与作用。