装配式校园建筑施工阶段的BIM技术应用研究

李常兴， 李洁， 黄胡舟， 李卓学， 范子欣

（1. 华蓝设计（集团）有限公司；2. 广西华蓝工程管理有限公司）

1 引言

当下正处于建筑行业的重要改革阶段，尤其是伴随人们对于各类建筑功能、质量要求的不断提高，更需要建筑人员提高对BIM 技术的重视，以保证建筑建设的最终效果。以装配式校园建筑为例，其相较普通建筑更强调其功能性与安全性。若能够在装配式校园建筑施工阶段融入BIM 技术，则将在缩短施工周期、控制施工成本的同时，提高施工效率，保证装配式校园建筑的建设安全性，进而为装配式校园建筑的未来发展提供助力。

2 BIM技术与装配式校园建筑

2.1 BIM技术

基于计算机技术与信息技术的建筑信息模型化技术被称为BIM 技术，其本质为对建筑进行数字化设计、建造以及运营的流程技术。应用BIM 技术能够将原本为二维的建筑图纸打造为对应的三维模型，并结合数字化方法展开对建筑信息数据的管理与日常维护[1]。通过推广BIM 技术，将对建筑行业产生持续的积极影响，也是实现装配式校园建筑信息化发展目标的重要工具。

2.2 装配式校园建筑

工厂预先生产出匹配设计标准的零部件，随后在施工现场组装为完整建筑体系的形式被称为装配式校园建筑。传统建筑施工过程在装配式建筑技术的应用下得到了建筑，实现了建筑的标准化与智能化建设目标，可更为简单地进行全流程施工标准化管理，进而确保整体施工质量。从实际应用情况来看，相较传统建筑，装配式建筑的出现可极大缩短施工时间，将对施工环境的影响降到最低，达到节能环保的预期建设目的。

3 BIM技术的应用优势

3.1 模拟化

BIM 技术本身具有一定模拟性，可用于对建筑建设进度、施工、性能、成本以及使用安全性的全流程模拟。利用施工模拟可进行针对性的项目节点预演，进而为后续建设工作进程的顺利推进提供指导条件[3]。同时，可对物料使用情况进行模拟，避免产生物料浪费的情况。

3.2 可视化

基于BIM 技术能够打造出三维立体可视化模型，同时可在BIM技术支持下，将设计、施工、决策等环节以更为直观的形式展示给参建单位。从实际应用情况来看，BIM 技术的应用可最大限度地避免返工，进而将整体施工效率予以提升。

3.3 施工方案持续优化

大型装配式校园建筑往往建设与管理流程相对较为复杂，需要获得持续的设计与优化条件用以实现预设的施工目标[2]。基于BIM 技术可对施工管理方案进行持续优化，进而将产生的设计与施工冗余予以最大限度地减少。

4 装配式建筑施工阶段的BIM 技术应用问题

4.1 标准未能完善

现阶段对于装配式校园建筑的构件生产依旧缺乏具有统一性的生产标准，再加上涉及的构件种类繁多，若仅凭厂家进行质量把控较为困难。虽然已经针对楼梯、卫生间等位置制定了模数体系，但其他位置的构件依旧处于亟待完善状态。从实际情况来看，虽然装配式建筑数量持续增多，但对应的建筑建设标准却依旧未能完善，缺乏生产到运输，再到施工的标准流程支持。

4.2 体制未能健全

当下的传统建筑建设体制并不适用于装配式建筑的实际施工要求，为此需要持续完善建设体制。但由于装配式建筑的推行时间并不长，相应体制建设依旧处于持续探索阶段，缺乏足够建设经验的情况下，想要出台完善的功能与质量把控体制较为困难。

4.3 市场推广积极性不足

部分区域在装配式校园建筑建设技术推广期间未能表现出较强的积极性，再加上该种技术正处于发展的重要阶段，具有探索成本高、推广困难等特点，使得多数企业无法表现出尝试的足够意愿。

5 装配式校园建筑施工阶段的BIM 技术应用要点

5.1 施工准备

5.1.1 深化设计

对于装配式校园建筑来说，深化设计环节尤为关键，其也是将建筑信息模型整体精准性与可操作性进一步提高的关键措施。基于对项目资料的深入分析，可打造出匹配建筑特征的作业模型，展开针对项目节点的优化工作，并可同时进行冲突检测。在内部审核完成后，即可自动化生成施工模型，经由深化设计后进行施工图纸的审核，即可实现预期的设计深化目标，充分发挥模型使用优势。

5.1.2 方案模拟

完成深化设计任务后，需要展开对方案施工过程的反复模型，准确定位其中的问题并保证问题解决及时性，以避免出现成本损失。随后即可基于BIM 技术模拟施工全程，将工程的实际施工效果予以充分反映，同时对施工中可能遭遇到的各类问题进行预估，进而降低施工问题的发生风险。

5.2 构件生产

5.2.1 准备

装配式校园建筑施工相较传统施工存在着诸多不同，其对于预制构件有着相对较高的精度要求，为此需要提供尺寸精确的模具。基于BIM技术打造出的工程模型，可将不同构件的型号、三维空间关系、材料特点等填入模型中，进而提供给模具生产相应的信息支持。

5.2.2 生产

基于BIM 技术与无线射频技术，可强化构件生产期间的构件识别过程，达到模型与实体之间的统一目的。一旦出现问题，则在生产人员对构件进行调整后，可在系统支持下将信息进行自动化更新，并生成数据信息反馈。同时，项目参建方同样可对构件生产的不同环节进行针对性的功能与规格监测，以保证构件精度。

5.2.3 运输

通过使用BIM 信息平台，可在构件运输期间实时掌握构件的状态。在此系统支持下，建议将GIS技术与BIM 技术相结合，对施工现场的地形进行细致分析，从而制定出一条最为合理的构件运输路线。由于使用了BIM 信息平台，同样可对装有定位器的运输车辆进行状态信息的实时监测，为施工单位接收构件做好相应的准备工作。

5.3 现场装配

5.3.1 场地布置

从BIM4D技术的实际应用情况来看，由于其应用同时对时间与空间两个维度予以考虑，因此可借助场地内的道路、设备、临时建筑进行三维可视化建模。同时，可对施工期间不同机械设备的空间动线进行模拟，提供给施工人员展开场地内平面布置的协助与指导条件，避免出现机械碰撞的情况。

5.3.2 构件管理

对于装配式校园建筑来说，需要使用的构件种类与数量相对较多，这就要求根据构件特点采取相应的存放方式，整体管理流程较为复杂，这也是传统装配式建筑施工期间耗费大量管理成本的主要环节。而若是使用BIM 技术，即可展开对装配式建筑预制构件的自动化管理，借助BIM 技术信息手段用以对构件信息进行精准定位，并将数据自动对接数据库，保证发现构件摆放错误情况的及时性，将构件管理效率予以提高，实现管理成本缩减的预期目标。

5.3.3 进度管理

基于BIM技术可实现施工模型与施工进度的整合目标，为装配式建筑施工进度情况的直观与实时了解提供支持。同时，可对施工进度进行全程模拟，对不合理区域进行及时优化，可将施工期间进度分析与全程跟踪效率进一步提高，保证不同部门之间得到沟通顺畅性，也是确保项目施工进程顺利推进的关键措施。

5.3.4 安全管理

基于BIM技术可预先识别风险源，建议将Revit模型导入到Fuzor，借助所打造出的风险模型定位存在的安全隐患。此外，可联合使用可视化漫游功能用以展开对安全隐患位置的人工核验，从实际应用情况来看，无论是危险源识别效率还是准确性均有显著提高。

5.3.5 质量管理

在BIM 技术支持下，施工期间技术人员可对施工全过程的质量把控重点予以细致分析。预制构件安装前，通过使用三维激光扫描配合人工检查的方式，可用于对构件尺寸进行判断。若在这一过程中发现存在问题，可将相应数据信息上传至云端并发出提示。云端检测平台可及时下发纠偏命令，并给出针对性的纠正措施，保证工程施工质量。

5.3.6 成本管理

不同预制构件在吊装完毕后，均可由管理人员通过使用数字管理平台与物料二维码识别技术对造价信息进行识别，同时做好相应的验收工作。随后，即可整合获取到的相应信息，提供给业主与分包单位相应的结算数据。

6 结语

综上所述，对于装配式校园建筑来说，为确保其施工的合理性与科学性，将BIM 技术与建筑施工环节相融合极为关键，可基于BIM 技术打造相应的施工模型，确保可能存在施工问题的定位及时性。从实际的BIM 技术应用情况来看，其在满足施工需求的同时，也具有较强的环境与市场适应性，为装配式校园建筑的未来建设与发展奠定了坚实基础。