基于BIM技术的装配式建筑项目施工管理研究

侯本卿

菏泽市牡丹建设监理公司 山东 菏泽 274000

伴随着我国城市化进程的不断加快，建筑行业获得了前所未有的发展机遇，但是污染严重、资源消耗大的传统建筑并不符合现代绿色低碳的理念。同样，传统粗放式的建筑项目施工管理模式也无法适应装配式建筑、绿色建筑等新型建筑施工项目发展需要。而基于信息技术的BIM技术能够将建筑的设计、施工、运维等信息集成到一个标准化、系统化、虚拟化的数字化模型之中，相对于传统建筑施工管理模式在提高施工效率、降低成本、保障安全、提高质量等方面发挥着重要作用[1]。因此将BIM技术融入装配式建筑施工管理，以动态化模型来实现装配式建筑施工的精确性和优化程度，对于提升装配式建筑的施工管理水平具有重要作用。

1 BIM技术与装配式建筑的内涵

1.1 BIM技术

建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）是一种数字化的建筑设计、施工和管理方法，通过创建、维护和共享建筑项目的各种信息，实现对建筑全生命周期的集成管理[2]。BIM技术包含了建筑的三维几何模型、材料属性、施工工艺、施工进度等技术，可以应用于建筑的设计、施工、运维等各个阶段，对于提高建筑的质量、安全、效率和可持续性具有重要作用。

BIM技术可以通过三维建模和数据集成帮助设计师快速生成设计方案，提高建筑设计效率；通过可视化的模型和施工序列模拟帮助施工团队进行冲突检测和协调，减少施工过程中的错误和冲突，提高施工质量；通过与模型关联的属性信息，实时跟踪和管理项目的成本，减少成本超支和变更订单，帮助项目管理人员进行成本控制；可以生成逼真的三维模型和可视化效果图，帮助项目团队和利益相关者更好地理解设计意图，提高沟通效果，减少误解和纠纷；BIM模型与建筑物的信息和维护手册相关联，为建筑设施的管理和维护提供准确的设备位置、维护记录和操作指南，提高设施管理的效率和可靠性；可以进行能源分析和碳排放评估，帮助设计师优化建筑的能源效率和环境影响，进而选择更可持续的设计方案，实现建筑设计、施工和后期维护的可持续发展[3]。总之，BIM技术是建筑行业未来的发展趋势，它将对建筑行业产生深远的影响。

1.2 装配式建筑

所谓装配式建筑是基于工业化生产，在工厂或预制场地预先设计、制造预制墙板、屋顶构件、地板、梁柱等建筑构件，然后在建筑施工现场进行组装成完整建筑结构的一种新型建筑方法[4]。装配式建筑与传统现场施工的建筑方式相比，具有更高的效率和更快的建造速度，能够满足不同项目的需求，并在住宅、商业建筑、办公楼、学校等建筑领域得到广泛应用，为建筑设计和施工提供了一种更快速、高效和可持续的建筑解决方案。装配式建筑是与传统的现场施工方法相比，具有工业化生产、高度预制、快速施工、环境友好等特点，提供了一种高效、可持续和灵活的建筑方法，能够极大满足不同建筑类型的施工需求。

2 BIM在装配式建筑施工管理中的应用优势

BIM技术在装配式建筑项目施工管理中具有以下优势：

2.1 提高施工效率

一方面BIM技术可以帮助设计师和施工人员在设计和施工过程中进行协同工作，通过将施工进度和施工计划与模型集成，及时发现和解决施工冲突，并确保施工按计划进行，从而提高设计和施工效率。例如，通过BIM技术，设计师可以实时模拟建筑的结构、外观、内饰等，并与施工单位进行协调，从而提高设计效率和质量。另一方面BIM可以通过在BIM模型中模拟施工过程，可以确定最佳的装配顺序，帮助施工团队规划装配式建筑的施工序列和时间表，以最大程度地减少施工时间和资源浪费。总的来说，BIM在装配式建筑施工管理中的应用可以提高施工效率，减少错误和冲突，优化施工序列和资源管理，并提高质量控制。这些应用可以帮助施工团队更好地规划、协调和执行装配式建筑项目。

2.2 降低施工成本

一方面通过与BIM模型关联的属性信息，可以实时跟踪和管理装配式建筑构件的材料、数量和成本，在装配式建筑的设计和施工阶段进行资源和成本控制，这有助于减少材料浪费和成本超支，提高资源利用效率[5]。另一方面BIM技术可以模拟和优化装配式建筑的运输、组装和安装过程，及时发现施工中的瓶颈和问题，不仅可以减少施工过程中的变更和返工，而且通过施工过程的优化来提高施工效率，减少施工时间和人力成本。再一方面通过在BIM模型中标记和分析潜在的施工安全风险，可以制定相应的安全措施和预防措施，有助于减少施工事故和人员伤亡，降低施工风险和相关的成本。总之，BIM技术在装配式建筑施工管理中的应用可以通过构件优化、施工过程优化、冲突检测、资源和进度管理以及施工安全管理等方面的优势，帮助降低装配式建筑的施工成本

2.3 提高施工质量

一方面，装配式建筑需要对构件进行精确地设计和制造，以确保构件之间的精准配合。BIM技术可以在设计阶段进行装配式建筑构件的三维建模和协同设计，确保构件的尺寸、形状和连接方式的准确性，有助于减少装配式建筑现场施工中的错误和调整。另一方面BIM技术利用3D建模和可视化工具，能够以直观的方式呈现整个装配式建筑项目的构造和施工进程，有助于提高施工人员对项目的理解和规划，并减少误差。另外，精确的3D模型还可以帮助装配式建筑施工团队更好地协调各个构件和系统，发现和解决施工过程中的问题，从而优化施工流程，提高装配式建筑的施工质量。

2.4 提高施工安全性

BIM可以帮助施工单位提高施工安全性，减少施工过程中的事故，提高施工效率。一方面识别和避免施工安全风险：BIM可以帮助施工单位识别和避免装配式建筑施工过程中的碰撞、坠落和电力等施工安全风险；另一方面BIM通过模拟施工过程，可以让施工人员了解施工现场的潜在危险，帮助施工单位增强施工人员的安全意识；再一方面BIM可以帮助施工单位提高施工现场的安全管理水平，比如通过实时监控施工现场的人员和设备，及时发现和消除安全隐患。因此，BIM在装配式建筑施工管理中的应用，可以有效提高施工安全性，降低施工事故发生率，保障施工人员的生命安全[6]。

3 基于BIM技术的装配式建筑项目施工管理策略

BIM技术在装配式建筑项目施工中的应用主要体现在设计阶段、采购阶段、施工阶段、运维阶段等几方面。基于BIM技术的装配式建筑项目施工管理策略可以通过建立和管理BIM模型、协同设计和施工、资源管理和优化、施工过程的可视化和仿真、施工质量和安全管理等方面的措施，提高装配式样建筑的施工效率、降低施工风险，并提高装配式建筑项目施工管理的质量和安全水平。

3.1 BIM模型的建立和管理

首先。选择合适的建模软件。在收集装配式建筑项目相关的设计文件、施工图纸、设备信息、材料规格等数据的基础上，选择适合的BIM建模软件是建立和管理BIM模型的关键环节。在选择软件时应考虑其功能性、适用性以及易得性，Autodesk Revit、Archicad、Fusion 360等，都是常见用的BIM建模软件[7]。

其次，模型构建。使用BIM软件，根据项目的需求和数据，逐步构建建筑结构、设备、管道、电气系统等准确、完整且符合项目的要求和标准的BIM模型。另外，在根据设计图纸和规范要求构建BIM模型时，需要团队成员紧密协作，并实时交流和协作，才能减少BIM模型设计的冲突和错误，确保信息的准确性和一致性，并提高设计效率。

再次，模型管理和维护。建立一个专门的团队或人员负责BIM模型的更新、修正和维护，确保模型的准确性和完整性。同时，他们还应该负责模型的版本控制和备份，以防止数据丢失或损坏。确保BIM模型的共享和访问权限，并定期更新模型，以提高装配式建筑施工效率和质量。

3.2 协同设计和施工

装配式建筑的生产、装配和施工管理需要多个部门和团队的通力协作，才能确保装配式建筑的安全高效施工。

首先，BIM技术的协同设计和施工。基于信息化技术的BIM技术可以加强各不同的团队和个人之间的实时协作和交流，提前发现问题并进行调整，以减少设计冲突和错误，提高装配式建筑设计和施工的效率。另外，建立信息化BIM模型库，可以将不同类型的装配式建筑BIM模型集成到一个统一的信息共享和协作平台上，实现BIM模型的共享，让不同的设计和施工方都可以实时查看和编辑BIM模型，以确保装配式建筑设计、施工进程、施工标准和建筑质量的一致性。

其次，冲突检测和解决。利用BIM软件的冲突检测功能，及早发现和解决设计中的冲突，确保设计的一致性和可施工性。比如通过4D/5D模拟装配式建筑在设计、运输、组装以及施工过程，将施工进度、成本信息与设计模型相结合，及时发现和解决装配式建筑施工中的问题，优化施工顺序和资源调配。

再次，实施实时监督与管理。在装配式建筑的施工现场使用移动设备和传感器，实时获取施工进度和质量信息，并与BIM模型进行对比和分析，不仅可以及时解决施工中的问题，而且可以又有效减少设计和施工中的冲突和问题，降低项目的风险和成本，提高装配式建筑设计和施工的效率与质量。

3.3 装配式建筑的资源管理和优化

通过BIM模型，BIM技术可以帮助装配式建筑项目施工管理，优化人力、材料和设备等施工资源，可实时监控资源的使用情况，并及时调整和优化资源的分配，提高资源利用率和施工效率。

首先，资源规划和调度。一方面加强供应链管理，在BIM模型中标注和管理材料的类型、数量、供应商等施工材料的信息，通过BIM模型实时追踪材料的进度和库存情况，实时查看资源的使用情况和分配情况，避免资源的浪费和冲突，避免材料的短缺和浪费。另一方面材料管理和追踪。通过在BIM模型中标注和管理各个施工资源，进行人力、设备、材料等资源规划和调度，

其次，施工现场的监控和控制。一方面利用BIM模型和传感器在施工现场进行资源的监控和控制，实时监测资源的使用情况和效率，并根据所存在的问题及时调整资源的分配和使用，优化资源的利用效率。另一方面通过对施工数据的分析和挖掘，利用BIM模型生成的数据进行资源管理和优化的数据分析，可以发现资源管理中的问题和瓶颈，并提供决策支持，优化资源的利用[8]。并通过BIM模型模拟不同的装配式建筑施工方案和资源分配方案，评估不同方案的施工时间和资源需求，选择最优的方案来优化资源的利用，以减少资源的浪费和成本，降低项目的风险。

再次，施工过程的可视化和仿真。BIM技术可以将施工过程可视化，并进行仿真分析。通过BIM模型，可以模拟施工过程中的各个环节，包括材料运输、安装顺序等，以提前发现潜在的问题，并进行优化和调整，减少施工风险。比如使用虚拟现实（VR）或增强现实（AR）技术，将BIM模型转化为可视化的施工场景，让参与者能够在虚拟环境中亲身体验施工过程，不仅可以更好地理解施工过程中的细节和复杂性。而且装配式建筑施工过程的可视化程度，可以帮助项目团队和利益相关者更好地理解和参与施工过程，有助于提高施工的效率和质量，减少潜在的冲突和问题。

3.4 施工安全管理

BIM技术可以帮助管理施工质量和安全。通过BIM模型，可以对施工过程进行实时监控和检查，及时发现质量和安全问题，并进行整改。同时，可以利用BIM模型进行安全培训和演练，增强施工人员的安全意识和技能。

首先，利用BIM模型进行安全风险分析。通过在BIM模型中标注和分析潜在的安全风险和冲突，帮助项目管理人员在项目设计阶段进行安全风险分析，从而识别和评估项目施工过程中可能存在的安全风险，并采取相应的安全措施来预防事故和提高施工安全性。例如，项目管理人员可以利用BIM模型来识别项目施工过程中可能发生坠落事故的区域，并在这些区域设置安全防护措施。

其次，利用BIM模型进行安全培训。BIM模型可以帮助项目管理人员在项目施工阶段进行安全培训，从而增强施工人员的安全意识和安全技能。例如，装配式建筑项目施工管理人员可以利用BIM模型来模拟项目施工过程，可以为工人提供实际的培训和教育，增强他们的安全意识和技能。

再次，利用BIM模型进行安全管理。BIM模型可以帮助项目管理人员在项目施工阶段进行安全管理，从而提高项目施工的安全性。例如，项目管理人员可以利用BIM模型来跟踪项目施工过程中发生的安全事故，并对安全事故进行分析，以提高项目施工的安全性。另外，利用BIM模型进行装配式建筑项目安全施工数据分析和预警，通过实时安全检查和监控施工现场的安全状况，在BIM模型中标注和记录安全检查的结果和问题，发现安全风险的趋势和异常，提前预警并采取相应的措施。

4 结语

综上所述，BIM技术是一种新型的建筑信息模型技术，它具有全生命周期管理、协同设计、虚拟建造、精细化管理等特点。BIM技术可以应用于装配式建筑项目施工管理的各个阶段，提高施工效率、降低成本、提高质量、提高安全性、提高舒适性。