探究BIM技术应用于装配式建筑的全过程管理

林琪燕

（福州外语外贸学院， 福建 福州 350202）

0 引言

随着城市化的高速发展下，建筑行业的发展也起着积极的作用。在建筑业中传统的建筑生产模式更多是现场施工作业，已经不再是高效、安全的建筑生产方法了，装配式建筑成为革新建造方式的积极方向，能够改善传统建筑施工方式的缺点。但是装配式建筑在我国建筑业发展过程存在许多阻碍其发展的因素，长期处于传统建筑生产管理模式，不适合装配式建筑的生产管理，导致装配式建筑中各参与方信息协同性差，生产成本高。而具有信息共享、可模拟性、可协调性等优势的BIM技术可以解决阻碍装配式建筑发展的因素。

1 装配式建筑的概念及特点

装配式建筑是首先通过预制工厂预制生产加工厂完成装配式建筑的构件或者材料，再用适合的运输工具将构件或材料运到施工现场，最后根据施工图通过可靠的安装方式和安装机械将各类构件或材料组装起来，成为具备使用功能的建筑物。装配式建筑较传统建筑的生产模式有以下几种优势：

1.1 缩短工期

装配式建筑部分构件或全部构件是在预制工厂生产完成，降低了外界环境的影响因素，建筑各构件的生产工艺的养护时间不需要在施工现场，也降低了施工现场的管理难度，大大缩短了施工的工期。

1.2 绿色环保、节能高效

装配式建筑的构件在工厂集中生产，再采用机械施工，与传统建筑的生产模式相比较，需要更高的工业化生产技术水平，因此施工效率更加高效了。由于构件是工厂集中生产，构件所需的模板及其支撑减少，使得施工现场的施工量减少，施工现场中的建筑垃圾减少，污染排放量也会减少，因此装配式建筑更加绿色环保

1.3 建筑的工程质量更高

装配式建筑的构件生产过程采用工厂化的模式，各项指标严格执行规范的要求，相比较传统建筑的生产模式，更具有标准化、集成化，减少施工现场的湿作业和人工施工作业，减少误差和返工，大大提高了建筑的工程质量。

2 装配式建筑的应用

虽然我国的建筑业也进入装配式建筑的发展时期，相对传统建筑的施工具有很大的优势，但是国内该技术、管理水平、规范标准阻碍了装配式建筑的全面发展。

2.1 装配式建筑各个构件及接点设计复杂

装配式建筑各个构件不是独立，需要各个专业及构件的协同，而且房屋建筑中各个构件多且复杂，因此在设计过程中需要考虑的因素繁多，如设计中各个构件间的接点连接、整体的抗震结构要求等要求。

2.2 装配式建筑现场施工水平和成本控制要求高

装配式建筑的各个构件除了要求生产精确，在现场的施工水平也要求高，装配式建筑的各个构件需要运输、现场堆放、构件的安装等内容的信息复杂和技术管理要求高，使得施工成本与进度不易控制。

2.3 装配式建筑的运营维护管理水平

装配式建筑中生产厂商供应的预制构件、运输公司、安装公司等过程都会影响建筑的质量，同时也影响着建筑的运营过程。装配式建筑在后期使用过程中构件出现损坏和及时维护是一个复杂过程，这就需要加强维护管理水平。

3 BIM技术在装配式建筑中的应用

BIM（Building Information Modeling）是将设计方、生产企业、施工方等参与各方的各类信息整合于建筑信息模型的数据库中，并建立建筑三维模型，各方可通过 BIM 信息数据库进行协同工作，对项目的建设全过程进行控制和管理。因此将BIM 技术应用于装配式建筑中，BIM技术可提升装配式建筑的生产与施工的管理水平，使得装配式建筑成本降低，装配式建筑的工程质量得到保证，装配式建筑的工期得到优化，因此BIM技术可在装配式建筑全寿命周期中发挥重要作用。

3.1 将BIM技术运用在装配式建筑的建设前期

装配式建筑的前期设计是在设计院与生产商的合作下一起完成，由于装配式建筑的构件复杂和种类繁多，并且装配式建筑构件精度要求高。BIM技术应用在该阶段，不仅能够整合该过程的参与方在各个环节做掌握的信息协同，各环节也更加紧密。而且在设计过程中，BIM技术的模拟性使得建筑专业设计各方发现存在的错误和冲突，及时更正和修改问题，优化设计方案，建设项目的工程造价与工期也能到了保证。

3.2 将BIM技术运用在装配式建筑的建设中期

在生产过程中，BIM技术可以提高构件生产的精确度，生产商利用BIM技术提取装配式建筑构件的信息，使得预制构件生产计划更加完善。并且将提取的信息利用RFID通信技术，输入到各个不同构件的RFID芯片中，使得各类构件的信息识读更加准确，便于系统管理预制构件，优化了装配式建筑的预制构件的生产方案，也保证了各预制构件的质量。

在施工过程中，装配式建筑的施工技术水平要求高，可以利用BIM技术的可视化和模拟性，在装配式建筑施工之前对预制构件进行仿真模拟运输与安装的过程，减少建筑生产构件的施工错误或者安全生产隐患。同时对预制构件进行模拟预制构件的场地堆放和场内的运输路线，减少搬运的成本，加快预制构件的施工进度，优化施工方案，提高施工技术管理水平。

通过建立装配式建筑的信息模型，使各参与方可以通过可视化的模型，对于时间与资源的投入更清楚，也能了解装配式建筑施工过程的工艺，减少不合理的施工工序导致的进度拖延和成本增加的情况，进而优化施工进度计划与成本控制。

各参与方能够及时针对不可抗力事件或其他因素导致的合同调整或变更，及时反馈到模型中，通过BIM技术对模型中的数据进行分析、重新组合数据等方法，发现新增加的数据对装配式建筑的各个阶段的影响是如何，及时发现问题，解决问题，保证建设工程质量、进度和成本，使得建设项目的各个阶段处于可控制的状态。

3.3 将BIM技术运用在装配式建筑的建设后期

在装配式建筑的运行维护阶段，采用BIM技术与通信技术相结合的项目运行维护的管理系统，为后期项目的损坏的构件进行修复提供给维修厂准确数据，便于智能建造与更换，同时也能够通过BIM技术进行构件的维修加固的模拟，使得加固的构件不影响整体工程质量。也方便业主能够及时反馈准确信息，并且通过构件中 RFID 芯片保存的信息，精准获取参与方的重要信息和项目的针对性信息，便于找出问题的原因及责任方，也为后续工程获得经验。同时装配式建筑信息模型也能够为建筑物出现紧急事件及时提供准确的项目信息，为解救人员迅速制定有力的救援方案提供精准信息。

4 结束语

装配式建筑是未来我国建筑业发展的趋势，并且在房屋建筑中的应用会更加广泛，改变了传统建筑施工的工期长，改变了传统建筑施工所需的资源管理，促进建筑业的生产的产业化、标准化的发展。尽管装配式建筑相比传统建筑的有优势，但是装配式建筑在我国的发展还存在一些制约的因素，而BIM技术在所有方式中起着举足轻重的作用。BIM技术在装配式建筑的设计阶段可以改善图纸存在的错误、加强各方的信息协同管理、通过模型展开碰撞检查等内容，能够降低总造价的 10%；BIM技术在装配式建筑的实施阶段能够确保构件准确无误的生产、仿真模拟施工现场保证施工的高效安全实施、建立装配式建筑的“动态施工”管理；BIM技术在装配式建筑的运营维护阶段监控与修复预制构件、准确找出问题出现的原因及责任人、为后期紧急事件提供数据。因此BIM技术将会促进装配式建筑在建筑业中可持续的发展。