裝配式建筑設計施工中BIM技術的整合運用研究

于海濱，尹海松，李澤蘭，劉伯江，安偉東

（中建二局第一建筑工程有限公司，北京100176）

1 引言

伴隨建筑行業的運行及發展，通過裝配式建筑設計方案的確定，可以結合工程項目的特點，融入BIM 技術形式。但是，由于裝配式建筑項目的特殊性，在實際的施工管理中會遇到施工水平不足的問題，若不能進行施工項目協調，會增加施工項目的管理難度。因此，施工企業應結合工程項目的特點，規范裝配式建筑設計施工中BIM 技術的使用方案，穩步提升施工質量，充分滿足行業的高質量發展需求。

2 裝配式建筑及BIM技術

2.1 裝配式建筑

所謂裝配式建筑，主要是根據設計圖紙，對建筑的各類構件進行施工處理，在工廠完成加工，然后將構件運輸到施工場地，并在施工場地完成吊裝、組裝的建筑。裝配式建筑施工最大的特點是通過構件標準化的生產，在生產項目協調中實現縮短施工工期及實現綠色施工的目的，逐步提升工程項目的整體質量，展現裝配式建筑施工的優勢。

2.2 BIM技術

所謂BIM 技術，指的是建筑信息模型，通過建筑工程項目全周期的分析，利用數字技術設置特性的信息模塊，之后按照模塊的內容完成設計、施工及運行工作，展現BIM 技術的使用優勢。而且，在BIM 可視化模型設置中，通過信息資源的協調，可以按照工程項目的基本特點建立數字模型，實現信息交互及協同發展的目的，逐步提升建筑工程項目的施工質量，滿足行業的經濟化發展需求[1]。

2.3 裝配式建筑設計施工中BIM技術整合的必要性

根據裝配式建筑工程項目的特點，通過BIM 技術的融合，其施工必要性如下：（1）穩步提升工程項目的施工質量。在裝配式建筑施工中，通過BIM 技術的融合，可以根據工程項目的特點，融入信息化的管理方案，之后通過信息資源的整合、數據資源的共享等，避免施工安全隱患的出現，逐步提升施工質量，滿足行業的持續化發展需求。（2）減小施工誤差。結合裝配式建筑設計施工的特點，通過與BIM 技術的融合，可以將建筑結構的施工作為重點，之后通過施工誤差方案的確定，保證建筑結構施工的精密性，如在BIM 技術使用中，通過三維視圖功能的設定，可以幫助施工人員直觀地掌握施工情況，對施工工序進行協調，展現裝配式建筑施工的優勢。

3 裝配式建筑設計施工中BIM技術應用中存在的問題

3.1 行業管理標準不完善

通過對裝配式建筑施工工序的分析，在實際的工程項目管理中，裝配式建筑施工中存在著法律、法規等政策不完善的問題，在這些因素的影響下，無法實現新技術及新概念的運用。雖然部分地區認識到BIM 技術與裝配式建筑施工的重要性，但是，在實際的施工管理中，仍然存在著技術相對落后的問題，最終導致綠色建筑及裝配式建筑的標準化水平不足，從而增加施工管理風險，無法滿足行業的持續化、統一化發展需求[2]。

3.2 整合協調技術不健全

根據裝配式建筑施工的基本特點，通過裝配式建筑與BIM 技術的融合，可以在工程項目管理及項目協調中規范施工方案。但是，在BIM 技術融合中，存在著協調機制不健全的問題。這種情況會增加施工項目的管理效果，無法實現建筑項目與周圍環境融合的目的。而且，受到市場引導及監管制度融合不足的影響，施工單位在實際的施工管理中仍然以傳統管理方法為主，導致預制構件缺少深化設計。因此，將裝配式建筑施工與BIM 技術融合中，應該確定施工管理方案、施工項目的規范整合等，逐步提升施工項目的管理效果，為行業的持續運行及經濟化發展提供保障[3]。

3.3 預制構件的運輸問題

結合裝配式建筑工程的特點，在實際的施工管理中，預制構件的運輸問題是較為常見的。（1）由于裝配式建筑構件的特殊性，在實際的施工管理中，預制構件的質量、結構、尺寸的設計是較為重要的，通過各項施工管理方案的確定，需要結合工程項目的特點，設置科學化的施工管理方案，滿足行業的發展需求。但是，在部分預制構件運輸中，由于標識不清晰、預留孔位不準確等，會增加預制構件的運輸難度，最終降低構件使用質量。（2）在實際的預制構件運輸中，受到施工場地管理問題的限制，工程項目的管理難度增加[4]。

4 裝配式建筑設計施工中BIM技術的整合運用

4.1 設計階段的技術運用

根據裝配式建筑施工的基本特點，施工單位應該結合BIM 技術特點，設計完善性的施工管理計劃，穩步提升工程項目的質量，實現工程項目管理及施工設計項目協調的目的。通常情況下，在裝配式建筑設計階段應用BIM 技術需要做到以下內容：（1）建立BIM 仿真模型。在裝配式建筑項目施工中，施工人員要結合BIM 模型設置三維獨立空間，之后通過數據協調及輸入系統的調整，明確BIM 建筑模型結構的變化方向，為裝配式預制構件的可視化信息模塊提供參數支持，有效避免施工隱患的出現。（2）明確工程項目的設計及協調方案。根據裝配式建筑設計與施工的基本特點，施工人員應該將工程項目管理作為核心，分析施工中的矛盾問題及施工隱患，并通過BIM 技術及計算模板的運用，規范施工管理過程。（3）在工程量統計及造價管理中，利用BIM 技術、智能化技術，可以合理控制工程造價中的錯誤問題，保證設計工序正常進行[5]。

4.2 生產階段的技術運用

結合裝配式建筑工程的施工現狀，在實際管理及項目設計中，施工人員應按照生產階段的設計方案，細化裝配式施工的基本方案，之后通過施工管理方案的協調及管理工序的確定，發揮裝配式建筑與BIM 技術的融合優勢，滿足行業的持續發展需求。通常情況下，在生產階段的技術運用中需要做到：（1）在預制構件生產及制作中，裝配式建筑對構件參數的規格要求較高，在這種情況下，施工單位應按照工程項目的需求，設置精確化的施工參數，之后通過構件生產數據的確定，提高BIM 技術的使用效果，為行業的高質量運行及發展提供保障[6]；（2）在預制構件生產中，為了降低裝配式施工的成本，施工單位在實際的施工管理中，應利用BIM 技術進行各項資源的整合，之后通過與第三方生產商的協調，對構件生產方案進行調整，避免BIM 數據信息不精準問題的出現，強化BIM構件的生產及管理效果；（3）在特殊構件生產方案的確定中，施工單位要對BIM 技術進行協調，之后通過數據信息的詳細化處理，設置完善的數據管理信息管理方案，提升工程項目施工的整體效果，滿足行業的持續化、經濟化發展需求；（4）在裝配式預制構件運輸中，施工單位應掌握預制構件生產及運輸中存在的問題，并通過BIM 技術的使用，發揮技術使用的兼容性價值，如在BIM 技術與預制構件融合中，通過RFID 芯片數據共享、材質內容的確定等，實現構件運輸及倉儲管理的目的，以便為行業的高質量發展提供保障[7]。

4.3 施工階段的技術運用

裝配式建筑施工階段的BIM 技術使用中，需要做到兩方面的內容：（1）施工工序的模擬仿真。根據裝配式建筑的施工特點，施工單位應該進行施工項目的整合、協調，之后通過機械化施工方案的確定，融入現代化的施工工藝，并按照不同施工內容及施工方案，明確施工項目中的安全管理內容。（2）在裝配式建筑中應用BIM 技術，施工單位應該結合工程項目的施工特點，通過成本數據資源的管理、RFID 芯片的數據追蹤等功能，實現對施工現場的實時監控，滿足行業的持續化發展需求。如在裝配式建筑的項目施工中，為實現成本控制的目的，可以融入5D BIM 模型，通過該模型的設置，并將施工進度、施工質量的控制等作為重點，充分發揮裝配式建筑施工的管理優勢，以便為行業的運行及科技創新提供參考，促進裝配式建筑施工行業的經濟化發展。

5 結語

總之，為了更好地提高工程項目的質量，施工單位應將裝配式建筑施工與BIM 技術融合，逐步提升施工項目的管理效果。通常情況下，在實際的施工管理中，施工單位應掌握施工中存在的問題，通過各項影響因素的分析，在設計階段、生產階段以及裝配階段中加強BIM 技術的使用，發揮裝配式建筑工程的施工效果，滿足行業的持續運行及穩步發展需求。