徐 昕

（昆山登云科技職業(yè)學(xué)院建筑與設(shè)計(jì)學(xué)院，江蘇昆山 215300）

隨著建筑事業(yè)進(jìn)一步發(fā)展，BIM技術(shù)作為一種新型建筑技術(shù)被逐漸開發(fā)出。BIM技術(shù)建立在計(jì)算機(jī)信息技術(shù)基礎(chǔ)上，被運(yùn)用于裝配式建筑施工項(xiàng)目中，可以輔助高效完成建筑設(shè)計(jì)、施工工作，實(shí)現(xiàn)建筑施工規(guī)劃所需施工數(shù)據(jù)和信息的融合，通過BIM技術(shù)建立三維立體模型，可以對(duì)裝配式建筑施工設(shè)計(jì)優(yōu)化起到非常重要的輔助作用。有研究介紹BIM技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)及在裝配式建筑施工應(yīng)用中存在的問題，提出了合理的改善措施，使得裝配式建筑施工設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)變得更加科學(xué)化、合理化[1]。文章分析BIM技術(shù)在裝配式建筑施工中的具體應(yīng)用，以期為我國裝配式建筑施工工作提供參考，打造值得信賴的高質(zhì)量工程項(xiàng)目。

1 BIM技術(shù)內(nèi)涵

《建筑信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 51212—2016中對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行定義，“建筑信息模型（Building Information Model，BIM）在建設(shè)工程及設(shè)施全生命周期內(nèi)，對(duì)其物理和功能特性進(jìn)行數(shù)字化表達(dá)，并依此設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)過程和結(jié)果的總稱，又簡(jiǎn)稱模型”[1]。BIM技術(shù)是模擬工程建設(shè)全生命周期的信息模型，BIM技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)參與工程建設(shè)施工的建設(shè)單位、施工單位、材料采購供應(yīng)等相關(guān)單位間工作協(xié)調(diào)一致以及工程信息資料共享。在當(dāng)代建筑施工過程中，BIM技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，其應(yīng)用越充分，發(fā)揮的作用越明顯。在整個(gè)建筑施工過程中，必須全面搜集相關(guān)信息，使施工企業(yè)很好地開展相關(guān)工程管理工作。與西方發(fā)達(dá)國家相比，我國BIM技術(shù)起步較晚，其應(yīng)用水平處在初級(jí)階段，未針對(duì)性地制定相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，施工企業(yè)應(yīng)積極學(xué)習(xí)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合自身實(shí)際情況，有效改善施工質(zhì)量。

2 BIM技術(shù)特點(diǎn)

2.1 可視性

BIM技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)是其具有較高的可視化程度，在裝配式建筑設(shè)計(jì)施工中，合理應(yīng)用BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)二維設(shè)計(jì)向三維設(shè)計(jì)模式的轉(zhuǎn)變，為工程施工單位提供更加形象化、立體化的實(shí)際方案。過去的裝配式建筑設(shè)計(jì)工作中，所有設(shè)計(jì)方案均以平面的紙質(zhì)圖進(jìn)行展示，平面紙質(zhì)圖太過平面化，容易出現(xiàn)施工單位讀圖不深刻情況造成施工混亂，甚至出現(xiàn)返工現(xiàn)象。將BIM技術(shù)引用到裝配式建筑設(shè)計(jì)中，可以很好地將各環(huán)節(jié)進(jìn)行有機(jī)串聯(lián)，在保證各設(shè)計(jì)單元穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)工程設(shè)計(jì)的整體化和可視化[2]。

2.2 模擬性

應(yīng)用BIM技術(shù)時(shí)，常將其與現(xiàn)代化數(shù)字模擬仿真系統(tǒng)結(jié)合使用，能夠使工程設(shè)計(jì)與模擬工作變得更為真實(shí)，直觀地呈現(xiàn)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。

2.3 優(yōu)化性

在應(yīng)用BIM技術(shù)的過程中，其工藝要求較為嚴(yán)格，但能夠真正實(shí)現(xiàn)施工項(xiàng)目進(jìn)程的優(yōu)化。在設(shè)計(jì)初期，應(yīng)對(duì)工程設(shè)計(jì)、施工、管理等主要環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化，確保道路工程順利竣工。面對(duì)工程量大、技術(shù)含量高的工程，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式無法設(shè)計(jì)出理想的施工方案，但BIM技術(shù)能夠?qū)⒐こ陶w完美地呈現(xiàn)在設(shè)計(jì)圖中。

2.4 協(xié)調(diào)性

BIM技術(shù)可以展示工程項(xiàng)目的三維立體模型，集成項(xiàng)目的各種信息，有助于工程項(xiàng)目建設(shè)過程中建設(shè)單位、施工單位、監(jiān)理單位、材料供應(yīng)等各參與單位以及工程設(shè)計(jì)、施工、質(zhì)控、安全等部門輕松掌握各自需求的各項(xiàng)信息，相互之間進(jìn)行協(xié)調(diào)溝通，分析存在的問題，解決相互之間發(fā)生的矛盾沖突，修改存在的缺陷[3]。

以BIM技術(shù)為主導(dǎo)的部門協(xié)調(diào)合作如圖1所示。

圖1 以BIM技術(shù)為主導(dǎo)的部門協(xié)調(diào)合作

2.5 邏輯性

通過BIM技術(shù)展示工程建設(shè)全生命周期的三維立體模型，模擬工程施工整個(gè)過程，涉及工程從設(shè)計(jì)準(zhǔn)備階段、施工竣工階段、交付使用運(yùn)營(yíng)階段工程建設(shè)全生命周期所有的工程數(shù)據(jù)信息以及各階段相互之間的先后順序，信息完整，邏輯性強(qiáng)。

3 裝配式建筑施工中BIM技術(shù)應(yīng)用價(jià)值

3.1 實(shí)現(xiàn)三維模擬，呈現(xiàn)真實(shí)工況

三維模式是市政道路建設(shè)項(xiàng)目前期階段的主要環(huán)節(jié)，相關(guān)人員將工程參數(shù)錄入模擬系統(tǒng)，系統(tǒng)經(jīng)自識(shí)別處理后，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)條件呈現(xiàn)三維模型圖，讓施工人員在三維模型圖指導(dǎo)下開展公路建設(shè)。三維環(huán)境下的工程模擬真實(shí)度更高、細(xì)節(jié)處把握更好，能夠在前期階段對(duì)可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)測(cè)，提前制定應(yīng)急預(yù)案，規(guī)避施工方案與工程設(shè)計(jì)不符的問題，保障各施工環(huán)節(jié)的一致性，幫助工程建設(shè)人員更加確切了解工程建設(shè)實(shí)際。

3.2 提高管理效益，控制工程成本

BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)性明顯，能夠有效地提升施工管理的效率，通過BIM技術(shù)的輔助作用，實(shí)時(shí)共享施工進(jìn)度現(xiàn)狀。在市政工程中，合理控制施工成本非常重要，可以節(jié)約社會(huì)資源，減少資源浪費(fèi)。BIM技術(shù)可以優(yōu)化施工組織進(jìn)度，對(duì)施工情況進(jìn)行簡(jiǎn)單判斷；可視化施工進(jìn)程，輔助施工團(tuán)隊(duì)進(jìn)行施工；查閱相關(guān)數(shù)據(jù)，選擇合適的施工材料，降低施工成本；可視化施工流程，安排施工時(shí)間，最大程度利用現(xiàn)有資源，提升施工的性價(jià)比，提升利益空間，從而達(dá)到節(jié)約成本的目的[4]。

3.3 加快工程進(jìn)度

利用BIM技術(shù)可以呈現(xiàn)工程建設(shè)全生命周期涉及的建筑構(gòu)件及其建筑模型屬性參數(shù)，集成項(xiàng)目的各種信息，加快、加強(qiáng)各單位之間、各部門之間、各專業(yè)之間信息的相互交流與溝通；利用BIM技術(shù)進(jìn)行建模并模擬碰撞，利用三維可視化裝配式建筑模型幫助工程施工人員、管理人員和參與工程建設(shè)的其他相關(guān)人員發(fā)現(xiàn)工程設(shè)計(jì)和建設(shè)過程中存在的問題，及時(shí)進(jìn)行修正、優(yōu)化，確保施工進(jìn)度控制在有效的范圍內(nèi)，避免施工過程中出現(xiàn)整改返工等問題，合理安排工程施工方案和施工計(jì)劃，盡量加快工程施工進(jìn)度，節(jié)約工程施工工期。

4 BIM技術(shù)在裝配式建筑施工中的應(yīng)用實(shí)踐

4.1 施工設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用

開展裝配式工程建設(shè)中，通過BIM技術(shù)中三維虛擬仿真功能創(chuàng)建建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型，可以有效增強(qiáng)設(shè)計(jì)內(nèi)容的可視化程度及設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性。

設(shè)計(jì)單位應(yīng)在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行科學(xué)、周密地勘察，對(duì)各類基礎(chǔ)性現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)信息和資料內(nèi)容進(jìn)行收集，將各類數(shù)據(jù)信息，包括地質(zhì)數(shù)據(jù)信息、組團(tuán)布置數(shù)據(jù)信息輸入BIM數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)人員可以參照數(shù)據(jù)庫內(nèi)各類信息因地制宜地進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)尺寸、建筑形式設(shè)計(jì)。

運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行裝配式建筑工程設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)建立建筑結(jié)構(gòu)模型，自動(dòng)化對(duì)比分析工程參數(shù)、建模軟件數(shù)據(jù)信息，及時(shí)了解施工設(shè)計(jì)中的不足，提出整改、處理措施，使設(shè)計(jì)方案更具科學(xué)性。

為充分發(fā)揮BIM模型對(duì)后續(xù)施工操作的輔助性作用，在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮項(xiàng)目實(shí)際情況，創(chuàng)建虛擬仿真模型，包括現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急狀況、節(jié)能特點(diǎn)、緊急疏散環(huán)境、熱傳導(dǎo)環(huán)境等仿真，保證設(shè)計(jì)階段的建模內(nèi)容能夠?yàn)槭┕すぷ魈峁┗A(chǔ)保障[5]。

4.2 結(jié)構(gòu)預(yù)制生產(chǎn)中的合理運(yùn)用

在裝配式構(gòu)件預(yù)制生產(chǎn)環(huán)節(jié)，對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行科學(xué)應(yīng)用可以保障預(yù)制件的質(zhì)量滿足工程施工要求。具體應(yīng)用過程中，需要將所有預(yù)制數(shù)據(jù)信息輸入數(shù)據(jù)平臺(tái)，包括構(gòu)件數(shù)量、尺寸、規(guī)格、形狀、技術(shù)指標(biāo)等。供應(yīng)商在接收到信息后，快速按質(zhì)按量生產(chǎn)預(yù)制構(gòu)件，有效滿足工程進(jìn)度及質(zhì)量要求。應(yīng)注重相關(guān)數(shù)據(jù)平臺(tái)的應(yīng)用，及時(shí)將預(yù)制生產(chǎn)環(huán)節(jié)情況反饋給施工企業(yè)，方便企業(yè)明確建筑結(jié)構(gòu)，避免因參數(shù)設(shè)計(jì)不合理引發(fā)的返工現(xiàn)象，保障施工進(jìn)度。

在廠家完成預(yù)制件生產(chǎn)后，可以借助BIM技術(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)審核，借助RFID芯片對(duì)預(yù)制件材質(zhì)、質(zhì)量、尺寸等進(jìn)行檢驗(yàn)，并結(jié)合檢驗(yàn)中暴露出的問題進(jìn)行修改與調(diào)整，使所有數(shù)據(jù)指標(biāo)均滿足建筑質(zhì)量要求。

4.3 現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)節(jié)的合理應(yīng)用

在裝配式建筑項(xiàng)目施工之中，預(yù)制件安裝是工程施工中最主要的施工環(huán)節(jié)，現(xiàn)場(chǎng)安裝環(huán)節(jié)出現(xiàn)質(zhì)量缺陷將對(duì)建筑整體質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。在具體工作實(shí)踐中，施工企業(yè)應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)條件合理應(yīng)用BIM技術(shù)，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面統(tǒng)籌規(guī)劃，保障各施工流程管理的規(guī)范性，預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)、不良現(xiàn)象，從根本上解決施工安全問題[6]。

借助BIM技術(shù)，按不同構(gòu)件質(zhì)量特點(diǎn)/類型情況等明確擺放位置、存儲(chǔ)區(qū)域，以防止出現(xiàn)擺放不合理引發(fā)的工程質(zhì)量受損或工期延后問題；借助BIM技術(shù)增強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域管控工作和協(xié)調(diào)工作，對(duì)各預(yù)制件安裝進(jìn)行質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)及安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)，然后制定完善的現(xiàn)場(chǎng)安裝方案，對(duì)各安裝節(jié)點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)，防止出現(xiàn)二次處理問題，有效增強(qiáng)安裝精確度和規(guī)范性；進(jìn)一步加強(qiáng)RFID技術(shù)與BIM系統(tǒng)的良好融合，在對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安裝模式進(jìn)行實(shí)時(shí)性優(yōu)化的同時(shí)，利用自動(dòng)化調(diào)度措施，協(xié)調(diào)各施工操作有序進(jìn)行，保障工程施工質(zhì)量、安全雙重目標(biāo)的達(dá)成。

5 結(jié)語

將BIM技術(shù)應(yīng)用于裝配式建筑施工中，可以有效替代傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)，對(duì)優(yōu)化裝配式建筑設(shè)計(jì)、施工產(chǎn)生積極的意義，提高項(xiàng)目質(zhì)量，避免重新設(shè)計(jì)帶來的損失，使得建筑項(xiàng)目施工更加科學(xué)合理。本文對(duì)BIM技術(shù)應(yīng)用價(jià)值進(jìn)行了探討，在此基礎(chǔ)上分析基于BIM技術(shù)的裝配式建筑項(xiàng)目施工具體應(yīng)用，希望為BIM技術(shù)在市裝配式建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)中的應(yīng)用提供理論性參考，進(jìn)而全面提升工程的總體質(zhì)量，提高經(jīng)濟(jì)效益。