BIM技术在装配式建筑施工管理中的应用探讨

徐烽

身份证号码：3206231982****6818 江苏 南通 226000

1 特点分析

1.1 BIM技术特点

通过BIM技术的数字化建模和分析，可以将建筑工程从二维模型向三维模型转化，以可视化的方式展现建筑设计方案。这种可视化效果可以使设计方案更加直观，让施工内容和设计工艺更加清楚明了。BIM技术还能够展示工程项目的三维立体模型，以及对建筑进行模拟展示。这种模拟不仅可以展示建筑工程的完成效果，而且可以模拟每一个施工工序的要求和注意事项，从而帮助工作人员更好地掌握设计要求，提高建筑工程的设计质量。此外，BIM技术还能够展示工程建设全生命周期的三维立体模型，并模拟整个工程施工过程。这种模拟包括工程从设计准备阶段到施工竣工阶段、交付使用运营阶段等所有的工程数据信息，以及各阶段相互之间的先后顺序。通过BIM技术，各参与单位以及工程设计、施工、质控、安全等部门能够更加轻松地掌握各自需求的各项信息，相互之间进行协调沟通，分析存在的问题，并解决相互之间的矛盾冲突和修改存在的缺陷。

1.2 装配式建筑工程特征

装配式建筑工程通常采用工厂化生产，即在工厂内对构件进行加工、生产和制造，最后再进行现场组装和安装。这种建设方式可以大大减少现场施工时间和工期，提高施工效率和质量。其次，装配式建筑工程采用标准化设计，即所有构件和部件都按照统一的标准进行设计和制造，这样可以减少浪费和降低成本，同时也可以提高施工效率和质量。装配式建筑工程还具有绿色环保、可持续发展的特点，采用的建筑材料和构件具有较高的环保性能和可重复利用性，同时也可以减少噪声和污染，对环境和生态造成的影响较小。此外，装配式建筑工程还有建设周期较短的特点，能够批量建设，降低建筑总成本[1]。

2 装配式建筑中常见的问题

2.1 缺乏施工管理体系

我国装配式建筑工程的起步时间晚，管理和供应方面缺乏足够的经验和专业人才。比如，预制构件的生产商在生产过程中可能存在结构单一的问题，导致生产出的构件无法满足实际需求。并且实际工作中管理部门的管理机制不完善，缺乏成熟的构件检验方法，无法有效避免以次充好的情况发生。其次，存在建筑工程的施工现场管理粗放的问题，缺乏对每个施工环节及施工技术的关注，这可能导致施工过程中出现的质量问题无法及时发现和解决，最终影响建筑工程的质量和效率。

2.2 部门间协调配合困难

装配式建筑的批量化生产需要不同部门和工种之间的科学合理融合，形成一套完整的生产体系。然而，实际上不同部门之间缺乏有效的协调和配合，导致生产过程中出现了诸如物流配送不畅、材料供应不足、工期延误等问题。传统的建筑施工中，由于工序相对独立，不同工种之间的协调相对简单[2]。但是，在装配式建筑的施工中，各个工种之间的协调更加复杂，需要更多的沟通和协调。然而，实际上不同工种之间的协调和配合还存在着很多困难和问题，例如工人之间的沟通不畅、工期无法保障等。

2.3 预制构件存放保护问题

在装配式建筑施工过程中，预制构件的存放保护非常重要。如果存放不当，会对构件的使用造成很大的影响，进而影响整个建筑工程的质量。施工现场管理不当、操作工人和负责人员不按规范操作等问题都可能导致构件的存放问题。而在实际施工过程中，预制构件进入施工现场的时间和现场施工之间的协调也非常重要，如果协调不好，就会出现构件长时间存放的情况，而施工单位却没有安排专人进行管理和看护。

3 BIM技术在装配式建筑中的应用

3.1 施工场地布置

施工场地布置是施工前必须进行的关键步骤之一，不仅直接影响着施工的进度和质量，还涉及运输作业量的大小和施工场地的有序性和效率。BIM技术的应用使得施工场地布置变得更加简单、高效和精确。BIMGCB软件作为一种三维场部软件，可以在现行的标准规范的基础上，结合实际场地情况和施工需求，构建出现场布置方案的三维模型。通过BIM模拟软件对现场布置方案进行实际运行状态的模拟，可迅速发现、优化布置方案中存在的不合理问题，如预制构件的垂直、水平运输需求等。这样，施工管理者便能在最短的时间内识别和解决问题，提高现场施工效率和质量[3]。

3.2 施工设计应用

在装配式建筑工程中，三维虚拟仿真功能可以帮助设计人员创建建筑结构设计模型，以增强设计内容的可视化程度和科学性。为了更好地应对施工现场的需求，设计单位需要对现场进行科学、周密地勘察，并收集各类基础性现场数据信息和资料内容，将其输入BIM数据库系统中。设计人员可以根据数据库内各类信息，因地制宜地进行建筑结构尺寸和建筑形式的设计，从而提高设计方案的科学性。此外，BIM技术在装配式建筑工程施工过程中也发挥着重要的作用。通过建立建筑结构模型，自动化对比分析工程参数和建模软件数据信息，可以及时了解施工设计中的不足，并提出整改和处理措施，从而使设计方案更加科学合理。这一过程可以在虚拟环境中进行，避免了在现实环境中开展的试错成本，提高了施工效率和质量。

3.3 碰撞检查的应用

在装配式建筑的设计计划中，碰撞检查是至关重要的一步。传统的2D工程图难以显示建筑系统彼此之间的碰撞状况，或预制构件与工程装配式建筑系统之间的冲突，这就给工程施工带来了很大的不便。BIM技术可以根据多层三维装配式建筑模型制定工程装配式建筑设计计划。这些模型可以显示出所有的构件和管道，而且可以在一个模型中组合这些构件和管道，以显示出它们之间的关系和交互作用。通过这些模型，设计人员可以更好地识别出可能的冲突和问题，并提前解决。其次，BIM技术可以通过模拟练习，在不影响实际施工的情况下进行碰撞测试。在数据可视化设计计划环境中，可以帮助设计计划人员进行项目设计的改进，并尽量避免可能发生的管线冲突。这样，设计人员可以在工程施工前就发现并解决问题，避免了后期施工中的不必要的停滞和拖延。

3.4 结构预制生产中运用

在结构预制生产中，通过将预制数据信息输入数据平台，供应商可以根据这些信息，快速按质按量生产预制构件，确保其满足工程进度及质量要求。同时，施工企业可以通过数据平台及时了解预制生产环节情况，了解预制件生产的进度、质量和数量等信息。这样可以更加精准地掌握施工计划和进度，减少因为生产滞后导致的施工延期情况的发生。在厂家预制件生产完成后，可以借助BIM技术进行对构件的质量、尺寸、材质等进行检验和审核。通过使用预制构件的BIM模型进行精准的三维测量和分析，可以检查预制构件是否符合设计要求和规范标准，发现和修正制造过程中可能存在的问题和缺陷。以提高预制件的质量，减少人力成本，降低人为疏漏的可能性[4]。此外，在预制构件的生产环节中，BIM技术还可以实现构件生产与设计的精细化对接。设计人员可以根据BIM模型中的预制构件信息，为生产环节提供更加准确的数据支撑，有效提高预制构件的生产精度和工艺水平。同时，通过BIM技术的应用，还可以将设计计划、预制构件生产、现场施工等多个环节无缝连接，形成一体化的建筑生产体系，实现生产、施工、管理的高度协同，从而提高整个建筑生产过程的效率和质量。

3.5 在材料管理中应用

通过BIM技术的建模功能，可以快速准确地确定建筑物各部位所需的材料和配件，从而避免过多、过少采购材料的问题，降低材料浪费和成本。同时，BIM技术可以将材料的信息储存到一个数据管理系统中，方便施工方进行材料的管理和跟踪。在施工中期，由于施工进度的不确定性，材料管理难免会受到影响。但是，通过BIM技术的应用，可以根据实际施工情况进行及时调整，优化施工材料的入场顺序，减少材料运输和搬运时间，提高施工效率和施工质量。在施工结束后，还可以利用BIM技术对实际用量和计划用量进行比对，明确材料消耗的部分，为后续的配件采购工作提供依据。通过对实际用量和计划用量的比对，施工方可以及时了解材料消耗的情况，制定更加科学的材料采购方案，避免材料的浪费和成本的增加。

3.6 施工成本管理应用

施工成本管理包括施工人员的薪资、施工设备的购置与维护、建材的采购等多个方面，需要进行精细化的管控。在装配式建筑中，BIM技术可以通过数字建模可以清晰地呈现建筑物的各个构件和材料，精确计算建筑工程的施工成本，避免成本的浪费和超支。另外，BIM软件的三算对比功能可以对工程的收入、成本、实际成本进行对比分析，帮助管理者及时发现问题，制定相应的解决方案。同时，BIM技术可以将材料的信息储存到一个数据管理系统中，方便施工方进行材料的管理和跟踪，从而控制材料成本[5]。

3.7 拆除阶段的应用

在传统的拆除工作中，工作人员通常需要通过观察建筑物内部的构造以及各个配件之间的关系，然后采用拆除工具逐个拆除配件，这种方法既费时又费力。而借助BIM技术，工作人员可以通过三维建筑模型清晰地呈现建筑物的各个构件和材料，更直观地了解建筑物的结构，确定拆除的顺序和方法。省去很多观察和分析的时间，提高拆除效率。除此之外，BIM技术还支持模拟拆除功能。通过在BIM模型中进行拆除操作的仿真演示，工作人员可以预测拆除过程中可能出现的各类问题，如材料损坏、构件失稳等，并及时优化拆除流程，避免出现错误和安全隐患。这种仿真的拆除演示可以大大提升拆除效率和质量。

3.8 运营维护中应用

在运营和维护方面，BIM技术可以通过数字化建模和传感器等技术，实现对建筑物内部材料和能源的实时监测和分析，从而及时发现问题并提出改进方案，帮助节约能源并提高建筑物的可持续性。该技术还可以通过数字化建模和数据分析，实现对设备的预测性维护和保养，提高设备运行效率和寿命，降低设备维护成本和能源消耗。其次，通过数字化建模和数据分析，能够实现对建筑物的绿色指标的实时监测和分析，包括环保指标、节能指标等，帮助运营人员及时发现问题并提出改进方案，推动建筑物的可持续发展。此外，BIM技术可以通过可视化报告和实时监测等手段，让运营人员更直观地了解建筑物的运营状况，并根据数据分析结果，制定更加合理的运营和维护方案。

4 结束语

总而言之，BIM技术在装配式建筑施工管理中的应用具有不可替代的重要性。它可以提高工程质量、优化工程进度、降低施工成本、减少人为误差，同时提升了工作效率和施工管理水平。随着政策的逐步推进和技术的不断更新，BIM技术在装配式建筑领域的应用前景广阔。它将提供更好的建筑质量保障，为装配式建筑施工管理带来更为可靠和高效的解决方案。