基于BIM技術下的裝配式建筑智慧建造分析

閔瑞冬，張鴻瑞，孫鴻

（中國建筑第二工程局華南公司）

1 引言

裝配式建筑在我國發展時間尚短，會受到裝配技術、施工工藝等多方面因素的制約，但是隨著現代科技的發展和進步，裝配式建筑的優勢越發凸顯，并且以其獨特的環保優勢受到廣泛關注。BIM技術以其協調性和可視化等多方面特點，應用于裝配式建筑智慧建造中有獨特的價值和意義，發展前景廣闊。

2 BIM技術概述

BIM（Building Information Modeling）譯為“建筑信息模型”，BIM技術為現代科技和信息技術高速發展的時代產物。在BIM技術應用過程中，需要充分發揮仿真模擬的技術優勢和特點，確保相關信息能夠及時獲取，根據已經得到的信息建立信息模型。應用BIM技術之后，除了傳統類型的三維信息以外，同樣也能涵蓋內容更加多樣的非幾何類信息，例如，建筑中不同構件的位置、質量水平、建筑施工、建設周期與進度等等。與此同時，BIM技術應用過程中能夠體現出較強的仿真模型、構件能力和水平，可以針對建筑模型進行可計量測算和可視化應用，并進一步構建全生命模型等等，在裝配式建筑領域能夠實現更加便捷的應用和設計、規劃，有效提升了我國裝配式建筑智慧制造的整體水平和管理效用[1]。

3 BIM技術的信息集成作用

裝配式建筑在施工建設過程中，生命周期較長，涉及的專業和領域較多，體系數據更加復雜，為了實現高水平的施工管理和施工設計，需要應用BIM技術建設信息模型數據，因此，此類數據模型的相關標準越發重要。IFC軟件(Industry Foun‐dation Class)主要指的是通過應用計算機，可以對相關建筑類型數據進行處理、表示與交換的具體標準，能夠為建筑工程的施工建設和設計等多層面的信息提供更加規范的定義和有效描述，確保不同軟件在進行數據連通時能夠有效銜接，解決了以往數據傳輸或建筑數據無法兼容的弊端，更好地實現了新形勢和信息技術發展前景之下裝配式建筑智慧制造的目標。

在我國傳統建筑行業領域中，逐漸實現了手繪設計、CAD設計到BIM技術應用的巨大變革。在新形勢下，BIM技術能更加直觀準確地體現建筑的基本信息，為建筑管理和全周期管理奠定良好的基礎。從建筑設計相關物資和施工材料采購、建筑施工細節、建筑運行維護等多領域，夯實管理基礎。BIM技術優勢模型主要在于能夠將信息模型進行數據化分析和集成，切實轉變了以往建筑領域的技術壁壘，能夠保障建筑設計單位、施工單位以及業主多方的有效溝通，實現信息集成。BIM技術在信息集成過程中需要搭建三大平臺和系統，分別是業主信息共享、設計模型以及數據庫平臺、施工方建筑信息管理與應用系統，因此，在BIM技術應用過程中，各類信息數據模型的集成平臺需要實現同步更新、同步提取、同步收集和同步應用，著力提升BIM技術影響下裝配式建筑智慧制造的整體水平。

4 基于BIM技術下的裝配式建筑智慧建造分析

4.1 設計層面的優化升級

在建筑行業的發展進程中，傳統的裝配式建筑設計需要有相關設計人員按照業主的需求繪制二維平面圖，并向其表達設計理念，進行設計細節的勾畫。但是此類單一的二維平面圖結構模式難以顯著體現裝配式建筑的實際設計價值和內涵，容易在設計過程中出現數據信息錯誤或存在偏差等問題，在最終的裝配式建筑施工過程中難以實現最好的效果，因此，應用BIM技術能夠有效化解裝配式建筑的傳統設計模式誤區和阻礙問題。

在裝配式建筑智慧建造的設計層面，需要以BIM技術實現設計層次的優化和升級。首先，要合理進行碰撞檢測，因為裝配式建筑的施工和建設需要設計不同結構層次，例如，水暖、結構設計等等。應用BIM技術可以針對裝配式建筑的施工場地水暖結構等多方模型進行有效碰撞檢測，特別是針對不同專業領域構件和不同結構中實現軟硬或動態碰撞等多種形式，得出更有價值的碰撞檢測結果，有效實現BIM技術應用之下裝配式建筑的設計優化。這種模式能夠有效提升裝配式建筑設計建造的整體水平，提高設計方案的精準度和嚴謹性。其次，要做好深化設計，結合新時期背景下裝配式建筑智慧建造的整體理念和相關要求，在設計環節強化不同階段的有效銜接和關注，直接在設計中增加施工建設、裝配安裝等多個環節和階段的相關內容預測，并廣泛應用BIM技術的實際特點，全方位提高裝配式建筑設計領域的工作效率與水平，優化裝配式建筑構件的生產環節和施工環節整體效果[2]。

在實際應用過程中，BIM技術對裝配式建筑的設計應用有重要的價值及獨特優勢，主要體現在三維立體的輔助化設計，即能夠通過BIM技術和平臺的應用實現對裝配式建筑內部各類管線、設備孔洞，以及結構構件等的有效聯系，并搭建一體化模型，實現對不同水平層級建筑信息數據的有效收集，著重強化設計層次的碰撞檢測和3D打印相關內容，確保在BIM技術影響下，能夠有效開展模型和現澆預制的有機整合，避免后期施工裝配過程中發現碰撞問題或其他類型的風險隱患。

4.2 工程監理層面的嚴格管控

開展裝配式建筑智慧建造時需要充分發揮工程監理方的重要作用，不斷提升監理水平和管控效能，提升裝配式建筑工程的整體效果和質量標準。在我國裝配式建筑建造領域中，仍然受到傳統監理和管理模式的影響，在工程監理方面仍然存在較多問題，主要包括監理信息資料過于繁雜、難以實現有效應用；信息資料過于滯后、裝配構件驗收水平較差等。工程監理領域出現的問題同樣也會導致裝配式建筑質量安全和整體水平下降，更有甚者會在建筑投入使用的過程中引發質量問題和安全事故。

因此，在裝配式建筑智慧建造中廣泛應用BIM技術，能夠切實實現工程監理層面的嚴格管控，轉變以往傳統的監理模式和弊端、問題，并不斷完善現有工程監理控制系統平臺，實現信息的有機整合，強化多層次的高度參與。應用BIM技術能夠實現更加全面的數據信息平臺，建立專業化數據庫，提升建筑監理工作水平的精準度。值得注意的是，在構建裝配式建筑制造監理平臺時，需要確保設計、施工、業主、監理等相關方共同享有系統權限，實現動態管控和信息交互，提高裝配式建筑工程的整體效率與水平。

4.3 施工層面的周期進度把握

裝配式建筑與傳統類型的建筑有顯著差異，主要體現為在裝配式建筑的施工過程中，需要各類預制構件共同組成，正因如此，裝配式建筑在施工過程中需要嚴格規劃不同階段的施工計劃和施工內容，有序開展施工工作。裝配式建筑的預制構件大多體積較大，需要在施工現場進行運輸和吊裝，在此期間，需要保障裝配構件能夠進行有效安裝和固定，進一步實現裝配式建筑的施工和建造。大多數情況下，裝配式建筑中會涉及很多施工單元，因此，裝配式建筑施工層面的周期進度把握需要實現精細化管理，強化對進度的控制水平。

在施工過程中需要明確建筑預制構件的具體到達時間、施工質量總體水平與建筑標準是否一致、安裝過程是否實現了精準化安裝等等，在施工建設過程中受到人力、天氣、設備等多方因素的影響，對裝配式建筑的施工周期的把控極為關鍵。應用BIM技術能夠有效實現周期進度的控制并建立進度模型，對不同的構件開展仿真和實時跟蹤，通過相關高科技手段和方法，實現和提升裝配式建筑的進度周期把控水平。在施工建設過程中，BIM技術建立的建筑模型能夠根據不同施工節點和施工內容進行演示，確保第一時間發現建筑施工進行中的相關誤差和安裝風險問題，提高建筑施工的安全性、穩定性。

4.4 建筑層面的質量控制與強化

裝配式建筑在進行智慧建造時，需要對建筑施工中所應用的構件進行預先制作，確保不同構件的制作能夠同步展開，進一步達到提高施工效率、減少施工時間和周期的目標。如果在施工過程中，單一依靠建筑構件的現澆施工，則會在一定程度上受到外界因素的影響，致使建筑質量水平有所降低。但仍需注意的是，裝配式建筑構件預制完成之后，仍然需要進行運輸和安裝，期間存在較多風險隱患問題，容易造成預制構件出現瑕疵或損壞，影響裝配式建筑的整體安裝效果。因此，需要不斷提升裝配式建筑的施工質量與水平，確保相關施工人員始終堅持規范操作，按照施工標準有序開展施工建設，提高裝配式建筑的建造質量水平。

應用BIM技術可以切實搭建質量管控模型，針對不同環節所要應用的建筑預制構件進行生產、運輸、安裝等多個環節的嚴格管控，實現可視化控制和信息化控制。在進行構件預制澆筑時，可以直接導入RFID芯片，明確構件的基本尺寸、結構等相關信息；當構件到達現場之后，施工人員只需要針對RFID芯片進行識別，就可以明確該構件的具體安裝位置，提高建筑施工的完整性和整體效率，切實實現裝配式建筑智慧制造的整體效果。

5 結語

總而言之，隨著我國城鎮化水平的提升和加快，各類裝配式建筑迅速發展，裝配式建筑的需求越發增加。為了進一步提升裝配式建筑的智慧建造水平，需要廣泛應用BIM技術。文章從BIM技術概述入手，分析了BIM技術的信息集成作用，并針對裝配式建筑智慧建造的相關流程，從設計、監理、施工和質量控制四個方面探索BIM技術的應用，希望本文的研究能夠進一步促進我國裝配式建筑智慧建造的發展。