探究基于BIM 的裝配式建筑監理質量安全控制

謝文浩

（南京南房建設監理咨詢有限公司，江蘇南京 210007）

0 引言

隨著社會和經濟的持續發展，人們對建筑工程的建設管理水平提出更高的要求。融合計算機、信息化及數字化技術的BIM 技術，逐漸在建筑工程的建設和管理行業中得到應用，并發揮十分重要的作用。裝配式建筑是當前市場上十分先進的建筑工程技術，有著與傳統建筑工程差異極大的生產建設方式。BIM 技術和裝配式建筑工程技術結合的過程中，在質量安全管理方面存在著一些問題，需要重點分析。

1 BIM 技術的概念和在裝配式建筑工程中的應用價值

1.1 概念

BIM 技術全稱是Building Information Modeling，也就是建筑信息模型。這種起源于1974 年的技術，主要融合信息技術、圖像處理技術、計算機軟件技術，實現對建筑工程涉及的各相關因素的數據轉化和精細化管理。隨著現代技術的不斷進步，BIM 的功能越來越強大，可以覆蓋到建筑工程建設施工和管理的全過程，并滲透到各個環節之中。

1.2 在裝配式建筑工程中的應用價值

裝配式建筑，從字面意思來理解，就是以裝配的方式建設建筑。也就是根據建筑工程項目的設計圖紙，在工廠或指定位置制造各個結構件，然后在施工現場進行裝配的技術[1]。從該技術的工藝模式可以發現，裝配式建筑工藝對工程設計、構件制造工藝以及現場裝配工藝的要求極高。高度模塊化、快捷化的工藝流程，意味著BIM 技術在裝配式建筑工程中有著得天獨厚的優勢。在裝配式建筑工中采用BIM 技術，通過三維模擬技術對建筑設計圖紙進行可視化立體呈現，對各結構件的形狀、尺寸及裝配方式進行合理化分析，進一步提高裝配式建筑設計水平。同時，通過BIM 技術，可以將建筑工程涉及的各類材料、人工、設備成本進行統籌管理，加上時間軸的管理機制，進一步提高裝配式工程建設項目的成本管理及進度管理水平。另外，通過BIM 技術，可以讓設計單位與構件生產、現場裝配單位加強溝通，基于設計軟件進行可視化溝通，并實現設計調整的信息統一，避免出現信息不匹配的情況[2]。

2 裝配式建筑工程質量安全中存在的問題

2.1 設計和構件生產環節

傳統的裝配建筑設計環節中，會出現圖紙設計表達不完善、易讀性差等問題。同時，傳統平面設計圖紙在會審和使用的時候容易給相關人員帶來困擾。另外，部分單位對裝配式建筑這類新型工程工藝理解不足，設計人員沒有對圖紙進行針對性優化，導致在構件制造、裝配過程中出現信息不匹配、效率低等問題。如今部分裝配式建筑工程在裝配施工現場對構件進行質量檢查時，經常會發現工藝不達標、尺寸不匹配、外觀不合格等問題，無法達到裝配施工的要求[3]。這主要是因為工程結構件的施工質量不達標，而更深層次的原因是結構件生產單位生產經驗不足、對裝配式建筑工程集結構件施工的相關規范不了解。

2.2 裝配環節

基于BIM 技術的裝配式建筑，在設計階段會對每個構件的位置、連接方式、裝配標準進行確定。但是，在實際的裝配環節當中，裝配施工單位對裝配式設計圖紙的審核不夠全面，沒有做好相應的準備。在裝配過程中，各構件的裝配順序，以及各連接件的連接方式都缺乏科學性，導致裝配質量無法達到實際設計標準。裝配式建筑工程的現場施工環節，包括針對裝配施工建設基礎工程，以及對結構件進行裝配的過程。裝配式建筑工程施工現場管理與傳統建筑工程存在一定差異，如果監理人員依然按照傳統標準或方式，容易存在監管漏洞，無法充分保證施工現場的質量安全。比如，針對施工現場結構件工藝的檢查、吊裝設備的維護保養，以及對裝配施工人員專業技術的評估，一旦出現問題，都會直接影響裝配質量，甚至引發安全事故。

2.3 全過程管理

全過程管理包括對建筑工程前期考察、籌備、設計、施工、竣工驗收等多個環節的管理，同時也包括施工過程的質量、進度、安全、成本乃至環保性的管理。在基于BIM 技術的裝配式建筑建設的全過程管理中，得益于BIM 技術的優越性，便于全過程管理機制的全面開展。但是，在實際的項目開發中，部分建設單位依然按照傳統的管理方式開展工作，導致工程相關環節的管理質量無法達到標準。例如，針對裝配式建筑的造價管理，施工單位只關注構件制造過程的材料、工藝費用，以及裝配過程的設備、材料費用，但是沒有對構件制造過程的材料損耗以及裝配過程的能耗進行管理，導致造價控制水平無法達到預期。

3 基于BIM 的裝配式建筑監理質量安全控制措施

3.1 建立二次開發平臺

在BIM 應用背景下，REVIT 是建筑工程行業中常用軟件。這種適用性好、開放性強的軟件，可以根據建筑設計及施工單位的具體要求進行開發[4]。而裝配式建筑工程的監理工作需要具備動態性和全過程覆蓋性，需要建立可持續、全過程、動態化的管理機制。因此，可以基于BIM 中的相關軟件，建立二次開發平臺。通過對BIM 技術建筑模型和可視化技術的應用，可以通過全景模型對裝配式建筑工程全過程信息數據的監控、收集和應用。具體來講，有以下幾個應用環節：

（1）模型管理。通過BIM 技術強大的結構件管理系統，可以實現對裝配式建筑每個結構件的編號管理，采用ID 對應模式，與結構件的生產、運輸、儲存、裝配乃至后續的維護管理環節建立緊密的聯系。通過可視化的建筑模型，對各個結構件進行信息化管理，基于數據庫實現動態化管理和應用。

（2）文檔管理。通過BIM 技術，可以對裝配式建筑監理工作進行改革，將其中涉及的各類文件資料進行整理和數據轉化，儲存于數據庫之中[5]。再基于科學的權限管理制度，方便建筑工程各建設施工及管理人員的調取使用，提高監理人員的管理效率，同時降低信息風險。

3.2 加強協同設計與構件制造

在裝配式建筑的設計工作當中，可以利用BIM 技術的三維建模技術，結合信息化渠道，實現多位設計師協同設計。通過這種方式，一方面可以全面提高設計效率；另一方面可以在多設計終端的共同保障下，降低設計失誤。在此基礎上，基于三維建模系統，與構件制造端進行數據信息對接，讓設計與制造環節緊密結合起來，提高協同性，進一步提高構件制造水平。

3.3 開展裝配模擬工作

裝配式建筑施工過程中，裝配施工環節至關重要，是對設計理念的呈現過程。為了進一步提高裝配質量，避免在裝配過程出現問題，可以利用BIM 技術，基于設計方案，對裝配施工過程進行模擬。在計算機軟件上，通過裝配模擬可以及時發現設計方案中存在的問題，同時可以給裝配施工的方式、細節管理提供重要的依據。裝配過程的模擬，還需要基于大數據進行分析，對各類裝配工程施工案例中發生的各類安全事故進行分析，將相關隱患及產生的原因進行信息轉化，再帶入裝配施工的模擬演練過程當中，可以分別對實際工程的相關方面安全隱患進行檢查，看是否準備充足。

3.4 實行全過程動態化管理機制

針對裝配式建筑工程的管理，應當從工程設計到竣工驗收，實行全過程的動態化管理機制。對工程質量安全問題的因素進行分析，做好相應的規避和應對措施。在全過程動態化管理機制下，針對施工現場的動態化管理至關重要。具體來講，當裝配式建筑結構件運輸到現場，并開始裝配的時候，可以利用BIM 系統，組織相關人員進行裝配前的準備工作，要求所有人員都要對裝配方式、技術要點和裝配標準進行全面了解，同時要針對現場吊裝設備的操作管理方式以及裝配工藝進行培訓，并考核相關人員的掌握情況。針對裝配構件的運輸、入場、管理，一方面檢查好構件運輸過程的各類設備、裝置，做好構件的保護，避免損傷構件；另一方面要在施工現場預留構件堆放的位置，要按照構件類型及裝配順序進行分類堆放，并做好現場的防雨、防潮措施。然后要根據相關圖紙或表格，對到達現場的構件質量進行全面檢查，確保構件制造質量達到設計標準和裝配要求。在正式裝配的過程當中，利用施工現場的傳感器和監控系統對裝配過程中的建筑結構狀態進行評估。

4 結束語

綜上所述，裝配式建筑作為一種新興的建筑工程建設方式，是建筑工程行業改革優化和高效發展的典型代表。在目前的行業環境下，裝配式建筑工程施工過程受到各種因素的影響，存在一定的安全和質量風險。為此，要加強對BIM 技術的研究和應用，在裝配式建筑設計、結構件生產以及裝配施工現場管理等階段，建立全過程動態化的監理機制，全面提高設計、生產和施工管理水平。只有這樣，才能進一步提高裝配式建筑工程的監理水平，保證工程質量及安全，為建筑工程行業的健康發展做出重要貢獻。