裝配式建筑工程施工過程中BIM技術應用實踐

劉曉坤

【摘要】隨著我國裝配式建筑信息化的推進，BIM技術在建設工程領域得到了蓬勃發展。本文通過概述BIM技術的含義、優點及發展過程，重點論述了BIM技術在建設工程全壽命周期各重要階段的應用，如在設計階段的碰撞檢查，招投標階段的算量處理，施工階段的5D協同管理，項目竣工運營維護階段的項目終身信息管理等。

【關鍵詞】裝配式建筑工程;BIM技術

【中圖分類號】TU17

【文獻標識碼】A

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.25.116

BIM技術的應用已經成為工程建設行業的一個趨勢，尤其是在裝配式建筑施工行業，正逐步進入以建造過程應用為主的深度應用階段，其涉及內容廣泛，在裝配式建筑工程實踐過程和裝配式建筑工程全壽命周期的所有環節均會運用。

1、BIM技術在裝配式建筑領域中的應用概述分析

從裝配式建筑項目的設計到施工過程，無論是設計施工單位還是業主之間都需要相互溝通協調，從而找出問題的原因并提出相應的措施。但在CAD二維設計中，各專業設計師與施工人員之間無法做到實時溝通與協同，很多問題都是在出現以后才尋求解決方案。然而，BIM技術則可以提前模擬出可能產生的問題，幫助設計師進行修改，協同設計師與施工人員的工作，避免實際施工操作中出現的沖突問題。同時BIM技術還可以幫助電梯井、防火區與地下排水等布置與其他設計布置的協調問題，將問題前置化，有效節約人力。

2、裝配式建筑工程施工過程中BIM技術應用實踐

2.1 BIM技術在裝配式建筑設計中的應用

如想確保裝配式建筑工程的智能化，其首要任務則是將BIM技術運用于裝配式建筑設計中。在BIM平臺搭建完畢后，需要由專業人員提前抵達裝配式建筑場地，對現場數據進行勘察收集，待整理完畢后錄入已搭建平臺的數據庫內，便可安排后續BIM建模工作。基于BIM技術的三維建模軟件對模型進行創建，通過人工的方式繪制裝配式建筑所需基礎構件，如柱、梁、板等，同時按照勘測數據輸入相關構件參數，軟件即可自動建成整棟樓層的裝配式建筑模型，并按照內置清單和定額計算規則，計算其工程量。或者可通過將工程圖紙導入三維建模軟件，智能識別圖中裝配式建筑基礎構件，定義構件參數后即可計算機仿真，計算工程量。同時，在規劃設計環節中也能運用到BIM中，例如住宅區根據周邊環境得出BIM模型的模擬數據，規劃整體布置方案并創建出更合適場地地形的全面裝配式建筑模型。對于傳統二維圖紙而言，通過數據標注+文字注釋的形式，很難清晰明確的將施工中的復雜節點、關鍵部位等表示清楚，而通過BIM模型的可視化特點，則可用三維的形式使設計方更加準確地把控到裝配式建筑結構的細節之處，易于后續的調整優化。與傳統裝配式建筑模型相比，設計人員能使用BIM模型渲染裝配式建筑項目設計效果，將其設計方案更好地展示給工程業主。借助BIM模型的可視化特點可以將裝配式建筑項目的整體布局和結構細節直觀地展示出來，工程業主、施工單位及設計單位能準確、快速、全面地獲取裝配式建筑設計的相關信息，利于各單位更好地進行研討。

2.2提高信息變動的實效性

就當前實際情況而言，在裝配式建筑工程設計過程中，傳統統計方式會導致各個專業間的互動性受到不利影響，具體表現在實效性方面，通常一個專業在修改設計后，這個信息很難被其他專業及時捕捉，繼而到施工階段就會爆發大量的矛盾，工程進度會因此受到影響。而BIM技術的應用，則可以有效解決此類問題，究其原因，主要是BIM技術可以通過構建三維數字模型的方式顯示設計變更的信息，這樣一來就提高了信息變動的實效性，裝配式建筑工程施工的整體效率也會得到有效提升，同時，還能避免因為設計變更導致的返工問題，并及時發現矛盾和解決矛盾，從而減少工程投入。例如在裝配式建筑土建施工階段設備用房預留孔洞位置發生變化，傳統方式下若土建設計單位資金不到位，會引起裝修施工發生額外變更，但運用BIM技術后，提高了信息變動的時效性，減少了這部分變更[1]。

2.3設備運行狀態監控

（1）設備運行狀態監測將BIM技術與互聯網、物聯網技術相結合，實時查看設備運行情況，便于遠程設備管理[10]。（2）設備異常報警系統可自動判斷傳感器、監控設備反饋的數據是否異常，當判斷結果為異常時，系統將發送警報通知到各運維管理人員的移動端，同時在BIM模型中高亮顯示異常位置，更加直觀有效地展示設備異常情況。（3）設備統計與查詢查看設備屬性信息、空間信息、相關運維工作記錄，篩選導出設備信息工作表。

2.4自動預警與報警模塊

通過智能化的數據集成運營平臺對裝配式建筑物及其設備系統建設預警工作，無疑是當下先進的，也是未來全行業必將推進的發展方向。預警系統整體架構。主要包括三項組成部分，分別為關鍵設備、關鍵參數、參數闕值。當設備的某一指標項參數超過閾值上限或低于閾值下限時，即觸動本平臺的預警機制。此模塊旨在結合BIM模型實現設施管理運營預警過程自動化標準化，實時監測關鍵設備及其構件運行過程中的狀態，實現設備科學評價和自動預警的功能。預警系統能實現對裝配式建筑物全設備系統的24小時不間斷監控，在解放了傳統的人力坐班的同時，還提高了設備監控的效率和準確性。預警系統不僅僅是對巡檢之外的補充，還通過降低設備異常運行的時間延長了設備的使用壽命，是企業走可持續性發展道路的重要工具。

2.5視頻監控管理

裝配式建筑管理系統內所有的視頻監控系統可以整合到一個平臺體系當中，主要通過利用總控室平臺優勢，實現對各個區域無死角無遮攔的監視管理。一方面，視頻監控系統主要集成攝像頭的三維空間屬性，幫助用戶及時找到所需查詢的攝像頭位置。用戶可以根據查詢攝像頭實時監控畫面明確裝配式建筑內部空間情況，判斷是否存在可疑人員。另一方面，裝配式建筑管理系統中的視頻監控系統一般多支持對監控攝像機設備信息維護與構建關聯，如在項目三維模型圖中，設計人員可以實時對監控攝像機模型進行空間信息以及屬性信息的維護與管理。此外，對于視頻監控反饋的數據內容，系統可以自動存儲，以便日后使用。

結語：

綜上所述，隨著裝配式建筑信息化水平的提高以及我國相關扶持政策措施的出臺，BIM技術在裝配式建筑領域的應用越來越廣泛。運用BIM技術對建設工程整個壽命周期的重要環節進行優化指導，既可以優化工期、節約成本、提高生產效率和施工質量，又可以最大限度地協調各項目參與方。在不久的將來，隨著裝配式建筑領域信息科技的不斷發展與進步，BIM技術必將成為裝配式建筑行業的基本應用手段，更好地為裝配式建筑業發展保駕護航。

參考文獻：

[1]楊絲云，王旋，胡玨，等.基于BIM的裝配式建筑與實施研究[J].科技創新與應用，2021（11）：9-16.

[2]高峻.基于BIM的裝配式建筑管理系統設計與應用[J].科技創新與應用，2021（11）：112-114.

[3]苗智慧.基于BIM的裝配式建筑研究[J/OL].土木裝配式建筑工程信息技術：1-10[2021-03-17].

[4]李文，張云峰，滕振超.基于BIM技術的土木工程專業實踐模式的研究[J].科技風，2021（07）：35-36.