探究BIM技術應用于裝配式建筑的全過程管理

林琪燕

（福州外語外貿學院， 福建 福州 350202）

0 引言

隨著城市化的高速發展下，建筑行業的發展也起著積極的作用。在建筑業中傳統的建筑生產模式更多是現場施工作業，已經不再是高效、安全的建筑生產方法了，裝配式建筑成為革新建造方式的積極方向，能夠改善傳統建筑施工方式的缺點。但是裝配式建筑在我國建筑業發展過程存在許多阻礙其發展的因素，長期處于傳統建筑生產管理模式，不適合裝配式建筑的生產管理，導致裝配式建筑中各參與方信息協同性差，生產成本高。而具有信息共享、可模擬性、可協調性等優勢的BIM技術可以解決阻礙裝配式建筑發展的因素。

1 裝配式建筑的概念及特點

裝配式建筑是首先通過預制工廠預制生產加工廠完成裝配式建筑的構件或者材料，再用適合的運輸工具將構件或材料運到施工現場，最后根據施工圖通過可靠的安裝方式和安裝機械將各類構件或材料組裝起來，成為具備使用功能的建筑物。裝配式建筑較傳統建筑的生產模式有以下幾種優勢：

1.1 縮短工期

裝配式建筑部分構件或全部構件是在預制工廠生產完成，降低了外界環境的影響因素，建筑各構件的生產工藝的養護時間不需要在施工現場，也降低了施工現場的管理難度，大大縮短了施工的工期。

1.2 綠色環保、節能高效

裝配式建筑的構件在工廠集中生產，再采用機械施工，與傳統建筑的生產模式相比較，需要更高的工業化生產技術水平，因此施工效率更加高效了。由于構件是工廠集中生產，構件所需的模板及其支撐減少，使得施工現場的施工量減少，施工現場中的建筑垃圾減少，污染排放量也會減少，因此裝配式建筑更加綠色環保

1.3 建筑的工程質量更高

裝配式建筑的構件生產過程采用工廠化的模式，各項指標嚴格執行規范的要求，相比較傳統建筑的生產模式，更具有標準化、集成化，減少施工現場的濕作業和人工施工作業，減少誤差和返工，大大提高了建筑的工程質量。

2 裝配式建筑的應用

雖然我國的建筑業也進入裝配式建筑的發展時期，相對傳統建筑的施工具有很大的優勢，但是國內該技術、管理水平、規范標準阻礙了裝配式建筑的全面發展。

2.1 裝配式建筑各個構件及接點設計復雜

裝配式建筑各個構件不是獨立，需要各個專業及構件的協同，而且房屋建筑中各個構件多且復雜，因此在設計過程中需要考慮的因素繁多，如設計中各個構件間的接點連接、整體的抗震結構要求等要求。

2.2 裝配式建筑現場施工水平和成本控制要求高

裝配式建筑的各個構件除了要求生產精確，在現場的施工水平也要求高，裝配式建筑的各個構件需要運輸、現場堆放、構件的安裝等內容的信息復雜和技術管理要求高，使得施工成本與進度不易控制。

2.3 裝配式建筑的運營維護管理水平

裝配式建筑中生產廠商供應的預制構件、運輸公司、安裝公司等過程都會影響建筑的質量，同時也影響著建筑的運營過程。裝配式建筑在后期使用過程中構件出現損壞和及時維護是一個復雜過程，這就需要加強維護管理水平。

3 BIM技術在裝配式建筑中的應用

BIM（Building Information Modeling）是將設計方、生產企業、施工方等參與各方的各類信息整合于建筑信息模型的數據庫中，并建立建筑三維模型，各方可通過 BIM 信息數據庫進行協同工作，對項目的建設全過程進行控制和管理。因此將BIM 技術應用于裝配式建筑中，BIM技術可提升裝配式建筑的生產與施工的管理水平，使得裝配式建筑成本降低，裝配式建筑的工程質量得到保證，裝配式建筑的工期得到優化，因此BIM技術可在裝配式建筑全壽命周期中發揮重要作用。

3.1 將BIM技術運用在裝配式建筑的建設前期

裝配式建筑的前期設計是在設計院與生產商的合作下一起完成，由于裝配式建筑的構件復雜和種類繁多，并且裝配式建筑構件精度要求高。BIM技術應用在該階段，不僅能夠整合該過程的參與方在各個環節做掌握的信息協同，各環節也更加緊密。而且在設計過程中，BIM技術的模擬性使得建筑專業設計各方發現存在的錯誤和沖突，及時更正和修改問題，優化設計方案，建設項目的工程造價與工期也能到了保證。

3.2 將BIM技術運用在裝配式建筑的建設中期

在生產過程中，BIM技術可以提高構件生產的精確度，生產商利用BIM技術提取裝配式建筑構件的信息，使得預制構件生產計劃更加完善。并且將提取的信息利用RFID通信技術，輸入到各個不同構件的RFID芯片中，使得各類構件的信息識讀更加準確，便于系統管理預制構件，優化了裝配式建筑的預制構件的生產方案，也保證了各預制構件的質量。

在施工過程中，裝配式建筑的施工技術水平要求高，可以利用BIM技術的可視化和模擬性，在裝配式建筑施工之前對預制構件進行仿真模擬運輸與安裝的過程，減少建筑生產構件的施工錯誤或者安全生產隱患。同時對預制構件進行模擬預制構件的場地堆放和場內的運輸路線，減少搬運的成本，加快預制構件的施工進度，優化施工方案，提高施工技術管理水平。

通過建立裝配式建筑的信息模型，使各參與方可以通過可視化的模型，對于時間與資源的投入更清楚，也能了解裝配式建筑施工過程的工藝，減少不合理的施工工序導致的進度拖延和成本增加的情況，進而優化施工進度計劃與成本控制。

各參與方能夠及時針對不可抗力事件或其他因素導致的合同調整或變更，及時反饋到模型中，通過BIM技術對模型中的數據進行分析、重新組合數據等方法，發現新增加的數據對裝配式建筑的各個階段的影響是如何，及時發現問題，解決問題，保證建設工程質量、進度和成本，使得建設項目的各個階段處于可控制的狀態。

3.3 將BIM技術運用在裝配式建筑的建設后期

在裝配式建筑的運行維護階段，采用BIM技術與通信技術相結合的項目運行維護的管理系統，為后期項目的損壞的構件進行修復提供給維修廠準確數據，便于智能建造與更換，同時也能夠通過BIM技術進行構件的維修加固的模擬，使得加固的構件不影響整體工程質量。也方便業主能夠及時反饋準確信息，并且通過構件中 RFID 芯片保存的信息，精準獲取參與方的重要信息和項目的針對性信息，便于找出問題的原因及責任方，也為后續工程獲得經驗。同時裝配式建筑信息模型也能夠為建筑物出現緊急事件及時提供準確的項目信息，為解救人員迅速制定有力的救援方案提供精準信息。

4 結束語

裝配式建筑是未來我國建筑業發展的趨勢，并且在房屋建筑中的應用會更加廣泛，改變了傳統建筑施工的工期長，改變了傳統建筑施工所需的資源管理，促進建筑業的生產的產業化、標準化的發展。盡管裝配式建筑相比傳統建筑的有優勢，但是裝配式建筑在我國的發展還存在一些制約的因素，而BIM技術在所有方式中起著舉足輕重的作用。BIM技術在裝配式建筑的設計階段可以改善圖紙存在的錯誤、加強各方的信息協同管理、通過模型展開碰撞檢查等內容，能夠降低總造價的 10%；BIM技術在裝配式建筑的實施階段能夠確保構件準確無誤的生產、仿真模擬施工現場保證施工的高效安全實施、建立裝配式建筑的“動態施工”管理；BIM技術在裝配式建筑的運營維護階段監控與修復預制構件、準確找出問題出現的原因及責任人、為后期緊急事件提供數據。因此BIM技術將會促進裝配式建筑在建筑業中可持續的發展。