对BIM技术在装配式建筑施工过程中的应用研究

贾永

（中建二局第一建筑工程有限公司）

1 引言

随着我国城市化进程的不断推进，城市内的人口压力也在不断加剧，需要提高建筑的建设效率解决人口的住房需求。与传统的建筑工程施工相比，装配式工程在建设的效率和质量方面都极具优势，更有利于施工企业开展成本维护和管理。在装配式工程建设的应用过程中，管理人员可利用BIM技术做好建筑项目全过程的管理，充分发挥模型预测的应用优势，确保项目能更符合用户的使用需求，延长使用寿命。

2 BIM技术在建筑工程中的应用优势

BIM的建筑设计和实际管理是一种三维化的模型结构，在该模型中可添加各种信息资料，包含建筑项目的各项实际内容，并且对其实现动态化的更新和调整，使整个工程的设计与管理更加高效、便捷[1]。在BIM技术的应用过程中，还可对建筑设计的方案进行多项模拟测试，包括水电线路碰撞、不同气候条件的使用等，管理人员能更全面且充分的验证该设计方案的可行性与合理性，有效避免因方案设计不科学而在使用过程中产生的安全隐患等问题。BIM是目前现代化建工发展当中较为常用的一种技术手段。

3 BIM技术在装配式建设中的主要应用

3.1 方案构建应用

为确保装配式建筑工程在施工现场能快速推进，其方案的设计必须要科学合理，特别是一些预构件的尺寸规格和形状结构等，避免在实际施工时产生不匹配的现象，给施工单位造成不必要的经济损失。在设计之前，要求设计人员充分了解用户的基本需求和施工现场的实际情况，通过提前规划、有效测量了解现场。BIM技术可三维建模，使工厂、用户都能更好地了解项目的需求和功能。利用BIM技术进行项目规划建设时必须要模拟构建，测试相关技术是否符合需求，并对一些步骤进行反复验证，确保施工安全、有序。特别是一些细节性的规划和预制构件的拼接，都要通过反复测试予以优化，确保方案的合理性。在设计过程中要求设计人员充分考虑工厂的实际生产问题，对一些过于精细的零件可选择精度更高的设备来完成，为实际施工做好准备工作。

3.2 深化设计应用

首先，在建筑的楼板和墙体的规划设计中，虽然是通过整体的建筑方法来完成的，但在实际设计和预制板材的生产中依然要对其进行合理拆解，充分考虑到其拼接处理问题。如在墙体的施工建设当中，要根据其位置和特征来判断实际受力情况，预制构件的选材和形制设计也必须要满足墙体的负载需求。设计人员可通过模数协调的方式，通过建模和计算确定实际的数据信息，使工厂能更好地按照周密的数据完成构件的生产[2]。其次，碰撞检验是所有建筑工程方案设计必须要经历的环节，对于内部的水电线路布设、建筑体的安全和性能等多方面都能起到保障作用。在利用BIM技术进行测试验证的过程中，需提前使用不同颜色的线路进行区分，并详细记录每一个测试点的结果信息，对于存在安全隐患的区域要及时整改。如对北京市朝阳区某建筑工程进行模型仿真时，可使用Revit 2016仿真软件进行模型搭建。如图1所示，模型搭建的过程就是装配式施工模拟的过程，通过模拟就可发现设计图中存在的错误，及时修改，避免施工出现差错，影响施工质量。在模型建造之后，就可按照建筑模型的楼层及施工流水段计算混凝土浇筑的预算工程量。一般情况，预算工程量会大于混凝土实际浇筑量，但使用BIM技术，预算量会更接近实际浇筑量。对施工进度进行合理预测，预构件也可按照施工计划入场，避免构件大量堆积。

图1 某建筑工程项目模型仿真

4.3 施工管理应用

在正常的施工管理中，可基于BIM技术搭建智能管理平台，对整个工程的施工进度进行动态管理，在该平台中，不仅为施工人员指明施工方向，也为部分管理人员提供安全管理的基础，内部的数据实时更新，便于与建筑项目有关的各利益方及时了解相关信息，提高建筑工程的施工效率。按照工程建设的进度和每一个施工环节的时间要求，在BIM系统中能够自动规划出最佳的工程建设方案和工作量安排，在确保项目建设质量的同时，以最快地效率完成工程。仍以上一项目为例，利用BIM技术模型搭建之后，将其和施工计划一同导入智能管理平台，通过施工人员实时更新数据可实现对施工现场的动态监控。施工现场的环境是多样的，但计划是理想化的，长此以往实际施工会与计划施工存在差异，通过智能管理平台可实时监控、实时调整，充分考虑了对工程项目交付的影响。。

BIM技术搭建的智能管理平台除能为施工管理提供意见外，还可为施工技术管理提供参考意见。如在一些墙体、楼梯的施工中，需要使用混凝土浇筑的方式将预制的构件连接在一起，混凝土的养护是需达到一定强度之后才能开展的后续工程，特别是在楼梯的建设中，一些连接节点很容易出现开裂，而通过BIM技术则能更好地结合实际情况展开详细判断，辅助管理人员全面掌握工程现场的信息。在装配式工程建设的现场安装传感器和摄像头，弥补了传统施工现场管理过程中资料不全面和延误的问题[3]。在工程现场进行预制构件的拼接组装过程中，技术人员可以参考BIM三维模型中的连接方式来验证构件的规格型号和连接方向，如图2所示，在现浇节点模板支设与加固过程中也可通过BIM三维模型进行模拟，制定合理的施工方案。基于此，BIM技术对维护项目的建设质量具有指导意义。

4.4 运维管理应用

BIM技术在装配式工程的实际使用和运维管理中依然极具优势，能根据不同的使用频率和结构特征合理规划建筑内部的质量检验频次，特别是对装配式建筑中的机电设备等，能详细记录每次运维和检修后的相关参数，确保设备资料的全面性和定检工作的科学性。在智能管理平台中形成了一套完善的建筑项目框架体系，特别是对出现的线路老化等问题都能精确定位，对保障建筑的使用安全和运行稳定具有积极意义[4]。通过对建筑内部各项设备运行情况的记录和分析，BIM系统能展开智能化判断，以最经济和环保的方式保证建筑内部系统运行稳定。

5 结语

总之，BIM技术的特点突出，在当前装配式工程施工建设中发挥了重要作用。利用BIM的建模能更好地验证装配式建设方案中的不足，通过模拟现场拼接的方式寻找当前预制构件设计尺寸的合理性，确保项目能够快速稳定推进。在实际施工过程中，还可通过BIM技术对项目的进度进行检验，若存在质量问题或项目延误，可随时动态化调节后续的项目建设进程，确保项目能按期交付。