探究BIM技術(shù)與裝配式建筑的融合性發(fā)展

摘 要：隨著我國城市化進程的深入發(fā)展，建筑行業(yè)面臨著前所未有的挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)建筑施工方式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代社會對高效、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的需求。預(yù)制裝配式施工方式作為一種綠色建筑模式，也越來越受到建筑行業(yè)的重視，而BIM技術(shù)的引入，更是為預(yù)制裝配式建筑施工帶來了深切的變革。本文對BIM技術(shù)與裝配式建筑的融合性發(fā)展進行了深入的研究，以期能為建筑行業(yè)提供一些幫助。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；預(yù)制裝配式建筑；應(yīng)用要點；安全控制

1 前言

隨著我國裝配式施工技術(shù)的日益成熟，以系統(tǒng)化、集成化為特征的建筑施工理念逐漸為大眾所熟知，成為未來建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢。在這一趨勢中，BIM技術(shù)發(fā)揮著舉足輕重的作用，其應(yīng)用價值不容忽視，在推動裝配式建筑集成化發(fā)展上具有重要意義。

2 BIM技術(shù)和預(yù)制裝配式建筑的概念

2.1BIM技術(shù)概念

BIM技術(shù)即建筑信息模型技術(shù)，是一種基于三維模型的建筑管理方法，以其強大的三維可視化、協(xié)同性和可持續(xù)性規(guī)劃等優(yōu)勢，正在深度改變著建筑設(shè)計、施工和管理的全過程。BIM技術(shù)將建筑物的所有信息集中在一個共享的模型中，包括幾何、構(gòu)造、設(shè)備、材料等方面的信息，通過使用BIM技術(shù)，建筑師、結(jié)構(gòu)工程師、機電工程師和其他相關(guān)人員可以在一個平臺上協(xié)同工作，共享信息，并對不同方面的設(shè)計進行實時協(xié)調(diào)和沖突檢測。在預(yù)制裝配式建筑施工中，BIM技術(shù)可以幫助優(yōu)化設(shè)計和制造過程，提高施工效率和質(zhì)量，通過在BIM模型中嵌入預(yù)制構(gòu)件的信息，可以實現(xiàn)預(yù)制與裝配的精準對接，減少施工誤差和浪費。在設(shè)計階段，BIM技術(shù)能夠模擬各設(shè)計方案的應(yīng)用過程和效果，使設(shè)計人員能夠更為直觀地了解各種設(shè)計方案的優(yōu)缺點，通過對比分析，設(shè)計人員可以選擇最佳的設(shè)計方案，從而確保設(shè)計方案與建筑工程施工實際情況的一致性。此外，BIM技術(shù)還可以提供自動化的工藝規(guī)劃和施工模擬，對整個施工過程進行可視化和優(yōu)化改進，從而確保項目按時交付。

2.2預(yù)制裝配式建筑概念

預(yù)制裝配式建筑是指在工廠內(nèi)預(yù)制好的建筑構(gòu)件，通過現(xiàn)代化運輸設(shè)備運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，采用可靠連接方式組裝而成的建筑。相對于傳統(tǒng)的現(xiàn)場施工方式，預(yù)制裝配式建筑具有更好的質(zhì)量，并且能夠節(jié)省施工時間和減少施工噪音污染，預(yù)制裝配式建筑在工廠中的加工和裝配能夠避免現(xiàn)場因天氣等外界因素帶來的延誤和影響。預(yù)制裝配式建筑的核心理念是工業(yè)化生產(chǎn)與模塊化設(shè)計，將建筑物的構(gòu)件，如墻體、樓板、樓梯等，在工廠中進行標準化生產(chǎn)，再根據(jù)設(shè)計圖紙將它們組裝成完整的建筑物，這種生產(chǎn)方式極大地提高了建筑效率，降低了成本，同時減少了現(xiàn)場施工對環(huán)境的影響。此外，預(yù)制裝配式建筑還具有極強的適應(yīng)性，可以根據(jù)不同的場地、功能需求進行靈活組合，滿足個性化定制需求。

3 BIM技術(shù)在預(yù)制裝配式建筑中應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著我國建筑業(yè)的快速發(fā)展，預(yù)制裝配式建筑逐漸成為建筑行業(yè)的新寵，在這一領(lǐng)域中，BIM技術(shù)的應(yīng)用日益凸顯其價值，在提高施工效率、安全管理、運維管理方面發(fā)揮著重要作用。盡管BIM技術(shù)在預(yù)制裝配式建筑中的應(yīng)用取得了顯著成果，但我們不能忽視其面臨的挑戰(zhàn)。在我國，BIM技術(shù)標準的不統(tǒng)一成為一大難題，當前各種標準層出不窮，導(dǎo)致了信息交流和數(shù)據(jù)共享的障礙，這不僅影響了工作效率，也對產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同發(fā)展產(chǎn)生了負面影響。其次，BIM技術(shù)人才的短缺也是一個不容忽視的問題，相較于傳統(tǒng)建筑行業(yè)，BIM技術(shù)對人才的需求更高，不僅要求掌握建筑知識，還要具備信息技術(shù)背景。目前，我國高校在BIM領(lǐng)域的教育投入不足，導(dǎo)致市場人才供應(yīng)緊張，教育部門和企業(yè)應(yīng)攜手合作，加大對BIM技術(shù)人才的培養(yǎng)力度。

4 BIM技術(shù)在預(yù)制裝配式建筑施工中應(yīng)用的重要意義

4.1有利于優(yōu)化協(xié)調(diào)與溝通

預(yù)制裝配式建筑施工過程中涉及多個環(huán)節(jié)，如何實現(xiàn)各環(huán)節(jié)之間的優(yōu)化協(xié)調(diào)與溝通成為一大難題，BIM技術(shù)的應(yīng)用為這一難題提供了有效解決方案。BIM技術(shù)具有強大的信息整合能力，在預(yù)制裝配式建筑施工中，BIM技術(shù)可以將設(shè)計、生產(chǎn)、施工等各個環(huán)節(jié)的信息集成在一起，實現(xiàn)各環(huán)節(jié)的資源共享，通過實時更新和調(diào)整信息，確保各個環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)一致，避免因信息傳遞不暢而產(chǎn)生的施工錯誤和延誤。同時，BIM技術(shù)在預(yù)制裝配式建筑施工中也具有顯著的協(xié)同作用，通過BIM模型，設(shè)計人員、施工人員、生產(chǎn)人員等可以實時查看項目進度、資源分配和質(zhì)量控制等信息，這有助于提高各專業(yè)之間的溝通與協(xié)作，還可以實現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)與施工的精準對接，確保施工現(xiàn)場的有序進行。

4.2有利于推動綠色建筑發(fā)展

BIM技術(shù)在預(yù)制裝配式建筑施工中的應(yīng)用，無疑是我國綠色建筑和低碳發(fā)展道路上的一座里程碑。傳統(tǒng)建筑施工過程中，能耗控制和環(huán)保措施往往難以做到精細化管理，而BIM技術(shù)的出現(xiàn)，為我國建筑節(jié)能減排提供了全新的解決方案。在設(shè)計階段，BIM技術(shù)能對建筑的能耗進行精確分析，借助BIM模型，設(shè)計師可以對建筑的保溫、通風(fēng)、采光等方面進行優(yōu)化設(shè)計，使建筑在滿足舒適度需求的同時，最大限度地降低能耗。這一方面需要設(shè)計師對節(jié)能減排理念的深入理解，另一方面也離不開BIM技術(shù)的強大支持，通過對建筑能耗的精確計算，設(shè)計師可以調(diào)整設(shè)計方案，使建筑在施工和使用過程中的能耗降至最低。在施工應(yīng)用階段，BIM技術(shù)也為節(jié)能減排提供了有力保障，在施工過程中，BIM技術(shù)可以提供實時的能耗數(shù)據(jù)，幫助施工團隊根據(jù)實際情況調(diào)整施工方案，當發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場的能耗超出預(yù)期時，施工團隊可以立即采取措施，如調(diào)整施工順序、優(yōu)化施工工藝等，以降低建筑能耗，這種實時調(diào)整的能力，是傳統(tǒng)施工管理方式無法比擬的。此外，BIM技術(shù)在預(yù)制裝配式建筑施工中的應(yīng)用，還可以提高建筑的施工效率，通過BIM模型，施工團隊可以對施工進度、材料供應(yīng)等進行精細化管理，避免資源的浪費和重復(fù)勞動。

4.3有利于提升運營和維護設(shè)備管理水平

BIM技術(shù)的應(yīng)用正改變著傳統(tǒng)模式，為裝配式建筑運營和設(shè)備維護帶來一種高效便捷的方式，通過BIM技術(shù)，管理人員能夠創(chuàng)建一個全面、實時的建筑信息管理系統(tǒng)，實現(xiàn)從設(shè)計、施工到后期運維的全過程管理。首先，BIM技術(shù)在裝配式建筑管理中的優(yōu)勢體現(xiàn)在其強大的信息整合能力，在建筑施工過程中，BIM技術(shù)可將設(shè)計、施工、監(jiān)理等各方的信息集成在一起，實現(xiàn)各部門間的協(xié)同工作，提高項目管理效率。此外，BIM模型還能為建筑施工提供精確的預(yù)制構(gòu)件尺寸和位置信息，減少現(xiàn)場施工誤差，提升運營管理。其次，在火災(zāi)應(yīng)急情況下，BIM技術(shù)的應(yīng)用能迅速定位火災(zāi)位置，為消防人員提供精準的信息，確保滅火工作的及時性和有效性，BIM技術(shù)綜合信息管理系統(tǒng)包含了建筑物的各種詳細信息，如結(jié)構(gòu)、設(shè)施設(shè)備、消防系統(tǒng)等，消防人員在接到火警后，可立即通過BIM系統(tǒng)獲取火災(zāi)現(xiàn)場的具體情況，制定合理的滅火方案，同時BIM技術(shù)還能夠?qū)崟r更新火災(zāi)現(xiàn)場態(tài)勢，為指揮部門提供決策依據(jù)。最后，在裝配式建筑和其他設(shè)備的后期維護環(huán)節(jié)，BIM技術(shù)同樣發(fā)揮著重要作用，通過BIM模型，管理人員可以快速查詢到所采用預(yù)制構(gòu)件的型號信息、生產(chǎn)廠家以及相關(guān)技術(shù)參數(shù)，為維護和檢修工作提供依據(jù)，還可以協(xié)助管理人員對設(shè)備維護計劃進行優(yōu)化，提高設(shè)備使用壽命和工作效率。

5 BIM技術(shù)在預(yù)制裝配式建筑施工中的應(yīng)用

5.1在施工安全管理中的應(yīng)用

BIM技術(shù)在可視化方面的優(yōu)勢為安全管理提供了強有力的支持。借助BIM軟件，工程管理人員能夠?qū)⑹┕がF(xiàn)場的各個環(huán)節(jié)以三維模型的方式呈現(xiàn)出來，包括重大危險源、關(guān)鍵施工環(huán)節(jié)等，通過對這些模型進行模擬演示，工程管理人員能夠在工程開工前就發(fā)現(xiàn)潛在的風(fēng)險因素，并采取相應(yīng)的排除和應(yīng)對措施，這不僅提高了安全管理效率，也降低了安全事故的發(fā)生概率。其次，BIM技術(shù)通過對施工現(xiàn)場各個環(huán)節(jié)的實時數(shù)據(jù)采集和分析，工程管理人員能夠及時發(fā)現(xiàn)安全隱患，并通過BIM模型調(diào)整施工計劃，確保施工過程的安全與順利進行，這無疑為裝配式建筑的施工安全管理增添了雙保險。最后，在安全培訓(xùn)方面，BIM技術(shù)也發(fā)揮了重要作用，傳統(tǒng)的施工安全教育往往依賴于文字、圖片等形式，效果不盡如人意，而通過BIM技術(shù)，工程管理人員可以制作出動畫視頻、VR虛擬漫游等多元化教育材料，讓工人身臨其境地感受施工過程中的安全風(fēng)險。這種方式不僅能增強工人的安全防范意識，規(guī)范施工操作，還能提高施工安全性。

5.2在預(yù)制構(gòu)件制造中的應(yīng)用

預(yù)制構(gòu)件在裝配式建筑工程中的重要性不言而喻，它不僅是建筑的基本構(gòu)成部分，更是整個建筑生產(chǎn)周期中的關(guān)鍵控制環(huán)節(jié)。然而，傳統(tǒng)的技術(shù)交底方式存在著信息傳達失效的問題，從而導(dǎo)致預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)錯誤的情況，這對施工質(zhì)量和工期管理構(gòu)成了巨大威脅。而通過BIM技術(shù)，可以實現(xiàn)智能化、精確化和高效化的生產(chǎn)，通過建立三維模型，實現(xiàn)設(shè)計單位與生產(chǎn)單位的實時數(shù)據(jù)交換。在BIM模型的可視化功能幫助下，生產(chǎn)人員可以更加直觀地理解設(shè)計意圖，有效減少交底錯誤。同時，通過BIM模型，施工單位還可以實時獲取構(gòu)件生產(chǎn)進度信息，實現(xiàn)信息的雙向傳遞，從而提高施工管理效率。

5.3在施工成本管理中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的成本管理在實踐過程中存在一系列問題，如滯后性、偏差較大、難以準確反映成本問題等，這對施工成本管理的準確性和及時性產(chǎn)生了嚴重影響。通過BIM技術(shù)構(gòu)建5D模型，實現(xiàn)施工成本的動態(tài)管理，這一方法融合了空間和時間屬性，有助于及時發(fā)現(xiàn)和解決成本問題，降低影響范圍。在實施施工成本管理時，應(yīng)根據(jù)相關(guān)資料進行反復(fù)測算和修訂，確定目標成本，之后建立包括項目成本所有構(gòu)件的BIM模型，并添加相關(guān)成本信息。在施工過程中，對各種費用進行統(tǒng)計分析，確定控制對象的實際成本，并將實際成本輸入BIM模型中，通過明細表計算各構(gòu)件目標成本與實際成本的差值。當發(fā)現(xiàn)偏差時，需要快速定位并查找原因，采取相應(yīng)的補救措施，同時追究相關(guān)部門和個人的責(zé)任，以確保施工成本管理的有效實施。這種方法有助于提高成本管理的精確性和實時性，從而為我國建筑行業(yè)的發(fā)展提供有力支持。

5.4在構(gòu)件運輸中的應(yīng)用

BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用無疑是一項革命性的創(chuàng)新。其影響力不僅局限于設(shè)計和生產(chǎn)階段，更深入到了施工過程中。通過WebGIS規(guī)劃運輸路線，實現(xiàn)構(gòu)件設(shè)計、生產(chǎn)、運輸與裝配信息的共享共用，BIM技術(shù)使得構(gòu)件運輸階段的工作效率得到了極大的提升，同時同構(gòu)件預(yù)制廠的高度聯(lián)動，將不同功能、材質(zhì)、體積的構(gòu)件設(shè)置為不同的工序級，進一步展開了構(gòu)件跟蹤工作，確保每一構(gòu)件的位置信息、運輸狀態(tài)都能跟蹤到位，形成了以構(gòu)件為核心的多層工序精細化管理。在構(gòu)件運輸前，BIM數(shù)字平臺能夠提取出施工現(xiàn)場運輸與排產(chǎn)計劃，提升了構(gòu)件生產(chǎn)、調(diào)度的條理性，避免了構(gòu)件返工、不當堆放所產(chǎn)生的質(zhì)量問題與運輸成本，這一點上BIM技術(shù)無疑為建筑行業(yè)提供了一種全新的管理模式。施工單位、設(shè)計部門、預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)工廠等主體被整合在同一管理平臺中，使得質(zhì)量問題能夠第一時間得到反饋，及時改正，確保工程的平穩(wěn)推進。

6結(jié)論

綜上所述，BIM技術(shù)與預(yù)制裝配式建筑的結(jié)合，為我國建筑行業(yè)提供了一個全新的發(fā)展契機，通過深度應(yīng)用BIM技術(shù)，可以實現(xiàn)建筑全過程的精細化管理，提高施工效率和質(zhì)量，降低成本和風(fēng)險，促進各方的緊密合作，為后續(xù)維護和管理提供便利。然而，要將BIM技術(shù)真正融入到建筑行業(yè)的每一個環(huán)節(jié)，還需要我們不斷地探索與努力。在這個過程中，每一個建筑從業(yè)者都需要具備BIM技術(shù)的素養(yǎng)，以適應(yīng)這個嶄新的建筑時代。

參考文獻

[1]劉方旭.裝配式建筑施工技術(shù)在建筑工程施工管理中的應(yīng)用[J].佛山陶瓷，2022，32（10）：99-101.

[2]王玉艷.探討B(tài)IM技術(shù)在裝配式建筑工程施工中的應(yīng)用[J].建材發(fā)展導(dǎo)向，2022，20（20）：157-159.

[3]陳乃岸.BIM技術(shù)在裝配式建筑施工管理中的應(yīng)用研究[J].房地產(chǎn)世界，2022（19）：80-82.

[4]葛健，崔雋娜，楊攀.BIM技術(shù)在裝配式建筑施工過程中的應(yīng)用研究[J].智能建筑與智慧城市，2022（09）：106-108.

[5]遲軍.BIM技術(shù)在某裝配式建筑項目設(shè)計和施工管理一體化的應(yīng)用[J].廣東土木與建筑，2022，29（4）：21-23，30.