摘 要：現(xiàn)代建筑領(lǐng)域中，裝配式建筑因具備造價(jià)低、周期短等優(yōu)勢而得到廣泛應(yīng)用，其能在保障建筑施工質(zhì)量符合預(yù)期要求的同時(shí)，將建筑施工成本控制在預(yù)期范圍內(nèi)。本文在對BIM技術(shù)和裝配式建筑基礎(chǔ)概念進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，以具體工程案例為研究對象，深入探究BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)及施工中的應(yīng)用策略，著重圍繞工程設(shè)計(jì)、構(gòu)件生產(chǎn)、構(gòu)件安裝、施工管理等多個(gè)維度展開討論，旨在為BIM技術(shù)與裝配式建筑的深度融合提供實(shí)踐指導(dǎo)，促進(jìn)建筑行業(yè)的持續(xù)繁榮與發(fā)展。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；裝配式建筑；施工要點(diǎn)；建筑信息模型文章編號：2095-4085（2025）02-0105-03

0 引言

裝配式建筑作為現(xiàn)代建筑領(lǐng)域的主流趨勢，具有結(jié)構(gòu)節(jié)能環(huán)保、施工迅捷高效、質(zhì)量控制嚴(yán)謹(jǐn)?shù)戎T多顯著優(yōu)勢。將BIM技術(shù)融入裝配式建筑中，能夠?qū)崿F(xiàn)建筑信息的集成與共享，確保項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)順利執(zhí)行全生命周期管理。在裝配式建筑的施工過程中運(yùn)用BIM技術(shù)，可顯著提升施工效率，壓縮成本開支，降低錯誤與變更頻率，進(jìn)而增強(qiáng)建筑的整體品質(zhì)與性能。

1 BIM技術(shù)與裝配式建筑概述

1.1 BIM技術(shù)的概念與特點(diǎn)

BIM技術(shù)作為現(xiàn)代化信息技術(shù)的典型代表，以數(shù)字化三維模型為基礎(chǔ)，集成建筑物物理、功能、幾何等各類信息，可以達(dá)到可視化、信息化、協(xié)同化地高效管理。該技術(shù)以其突出的模擬性與協(xié)調(diào)性為顯著特點(diǎn)，為建筑項(xiàng)目的所有參與者搭建了一個(gè)高效的信息共享與協(xié)同工作的平臺，有效解決了傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)和施工中存在的信息不暢通、協(xié)同效率低等問題［1］。

1.2 裝配式建筑的優(yōu)勢

裝配式建筑是在工廠集中生產(chǎn)預(yù)制構(gòu)件，然后運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場進(jìn)行拼裝的一種施工方式，與傳統(tǒng)現(xiàn)澆模式相比有著諸多優(yōu)點(diǎn)。

（1）可以省略混凝土養(yǎng)護(hù)的時(shí)間，達(dá)到提高施工效率、縮短施工時(shí)間的效果。

（2）構(gòu)件在工廠生產(chǎn)，質(zhì)量更易控制，減少了現(xiàn)場濕作業(yè)帶來的質(zhì)量問題。

（3）節(jié)能環(huán)保，減少了建筑垃圾和現(xiàn)場施工噪聲污染。

（4）節(jié)省人力成本，提高了勞動生產(chǎn)率。

近年來，我國裝配式建筑得到了快速發(fā)展，但在技術(shù)應(yīng)用、施工管理等方面仍存在一些問題，需要進(jìn)一步探索和改進(jìn)。

2 基于BIM技術(shù)的裝配式建筑施工要點(diǎn)

某裝配式住宅建筑項(xiàng)目占地面積共計(jì)11.48萬m2，總建筑面積45.96萬m2。該工程積極應(yīng)用BIM技術(shù)及相關(guān)配套軟件，本文以9#住宅建筑為例，對項(xiàng)目施工要點(diǎn)進(jìn)行分析。

2.1 BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用要點(diǎn)

在裝配式建筑設(shè)計(jì)階段引入BIM技術(shù)，可以充分發(fā)揮其設(shè)計(jì)、檢查模擬等功能。

（1）BIM技術(shù)能夠提高建筑物構(gòu)件設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化水平。技術(shù)人員可通過建立構(gòu)件庫，將各種類型的預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行分類和參數(shù)化建模。在設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)師可以根據(jù)項(xiàng)目需求從構(gòu)件庫中選取合適的構(gòu)件，并對其參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)構(gòu)件的快速設(shè)計(jì)和優(yōu)化。這不僅提高了設(shè)計(jì)效率，還保證了構(gòu)件的通用性和互換性，有利于構(gòu)件的工業(yè)化生產(chǎn)和降低成本。

（2）利用BIM技術(shù)的碰撞檢查功能，可以在設(shè)計(jì)階段對裝配式建筑的各專業(yè)模型進(jìn)行整合。通過碰撞檢查，便于分析構(gòu)件之間、主體和構(gòu)件之間的施工是否存在沖突，有利于提前發(fā)現(xiàn)和解決這些問題，避免了在施工階段因設(shè)計(jì)錯誤而導(dǎo)致的構(gòu)件返工和修改，進(jìn)而可減少施工成本和工期延誤等問題。同時(shí)，根據(jù)碰撞檢查結(jié)果對設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，提高了建筑的空間利用率和功能合理性［2］。

（3）BIM技術(shù)的可視化特點(diǎn)使得設(shè)計(jì)師能夠以三維模型的形式向業(yè)主、施工單位等各方展示設(shè)計(jì)方案，使他們更直觀地理解建筑的外觀、內(nèi)部空間布局和結(jié)構(gòu)形式。各方能夠直觀地查看裝配式建筑建設(shè)效果，高效地發(fā)現(xiàn)并協(xié)商解決裝配式建筑設(shè)計(jì)和施工中的不足。這為各方高效溝通提供了有力支持，減少了因信息不對稱而導(dǎo)致的誤解和變更。本文案例裝配式工程項(xiàng)目采用BIM技術(shù)模擬后的屋面構(gòu)造模型（見圖1）。

在具體搭建BIM機(jī)電管線碰撞檢查模型中，技術(shù)人員首先從族文件的管道分項(xiàng)出發(fā)，將相應(yīng)管線屬性設(shè)置到相應(yīng)的文件上。然后綜合以上設(shè)定的信息構(gòu)建衛(wèi)生間水管道體系模型，最后構(gòu)建主管道體系模型。

2.2 BIM技術(shù)在裝配式建筑構(gòu)件生產(chǎn)階段的應(yīng)用要點(diǎn)

（1）BIM模型中，包含了尺寸、形狀、材料、配筋等預(yù)制構(gòu)件的詳細(xì)信息，這些信息可以直接傳遞給構(gòu)件生產(chǎn)廠家。生產(chǎn)廠家通過讀取BIM模型中的數(shù)據(jù)，可實(shí)現(xiàn)構(gòu)件生產(chǎn)的自動化和信息化管理，提高了生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

（2）在BIM模型中，技術(shù)人員可以動態(tài)監(jiān)控并調(diào)整構(gòu)件的生產(chǎn)進(jìn)度，做好施工現(xiàn)場和生產(chǎn)進(jìn)度的協(xié)調(diào)，保證構(gòu)件能夠按照施工進(jìn)度準(zhǔn)時(shí)運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場，并避免現(xiàn)場堆積過多構(gòu)件或者構(gòu)件不足影響施工進(jìn)度。技術(shù)人員還可以借助BIM技術(shù)生成二維碼標(biāo)識，對每個(gè)構(gòu)件進(jìn)行識別，從而明確每個(gè)構(gòu)件的生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝等情況。在二維碼信息中，涵蓋其生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)日期、質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告、安裝位置等內(nèi)容。這有助于施工現(xiàn)場對構(gòu)件的快速識別和精準(zhǔn)定位，提高施工安裝的準(zhǔn)確性和效率，同時(shí)也便于對構(gòu)件的質(zhì)量進(jìn)行追溯和管理［3］。

（3）構(gòu)件生產(chǎn)廠家可以借助BIM模型設(shè)計(jì)并優(yōu)化生產(chǎn)模具。BIM技術(shù)能夠模擬模具的開合過程和構(gòu)件的脫模情況，提前發(fā)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)中存在的問題（如模具的干涉、脫模困難等），并進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和優(yōu)化，能夠提高模具的設(shè)計(jì)質(zhì)量，減少其制作成本和修改次數(shù)，進(jìn)而保證預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)精度和質(zhì)量。

2.3 BIM技術(shù)在裝配式建筑施工安裝階段的應(yīng)用要點(diǎn)

2.3.1 施工進(jìn)度模擬

（1）構(gòu)建詳細(xì)的BIM模型。將裝配式建筑的各個(gè)構(gòu)件，諸如預(yù)制墻板、樓板、梁柱等，通過三維模型精準(zhǔn)展現(xiàn)，并細(xì)致描繪其材質(zhì)、連接方式等細(xì)節(jié)。BIM模型還集成了構(gòu)件的生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)汝P(guān)鍵信息，可以保證按照施工進(jìn)度進(jìn)行生產(chǎn)制造。

（2）利用BIM軟件進(jìn)行施工進(jìn)度計(jì)劃編制與模擬。將施工工序、時(shí)間安排以及資源分配等信息關(guān)聯(lián)到模型構(gòu)件上，設(shè)定不同施工階段的任務(wù)開始與結(jié)束時(shí)間，模擬整個(gè)施工過程。通過模擬施工進(jìn)度，能夠?qū)κ┕み^程中潛在的影響進(jìn)度的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析，如構(gòu)件吊裝順序不合理導(dǎo)致的空間沖突、施工設(shè)備資源調(diào)配不均衡等，有利于提前進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。

（3）基于BIM模型的進(jìn)度監(jiān)控與動態(tài)調(diào)整至關(guān)重要。在實(shí)際施工過程中，應(yīng)實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，與BIM進(jìn)度模型對比分析。若實(shí)際進(jìn)度與計(jì)劃存在顯著偏差，諸如構(gòu)件生產(chǎn)滯后、運(yùn)輸受阻或現(xiàn)場安裝遭遇難題等情況，BIM模型能即時(shí)反饋這些信息并通過模擬分析不同的調(diào)整方案，如增加施工班組、調(diào)整施工順序等，選取最優(yōu)策略，確保施工進(jìn)度的順利推進(jìn)。

2.3.2 施工現(xiàn)場布置優(yōu)化

在場地規(guī)劃的初期階段，借助BIM軟件可構(gòu)建施工現(xiàn)場的三維立體模型，精確勾勒出場地地形地貌、周邊環(huán)境以及待建建筑的具體位置和輪廓線。并針對裝配式施工的特性，科學(xué)合理地劃分出構(gòu)件堆放區(qū)、材料存儲區(qū)、加工區(qū)、起重機(jī)作業(yè)區(qū)及道路等功能區(qū)塊。同時(shí)，依據(jù)構(gòu)件的尺寸規(guī)格、重量級別以及運(yùn)輸?shù)膶?shí)際需求，可確定堆放場地的大小規(guī)模與承載能力，運(yùn)用BIM模型能直觀的可視化展示與深入分析，從而確保各功能區(qū)域布局緊湊且互不干擾，進(jìn)而提升場地的整體利用效率。在起重機(jī)等大型機(jī)械設(shè)備的選型與布置方面，BIM技術(shù)扮演著至關(guān)重要的角色。通過模型仿真模擬不同型號起重機(jī)的作業(yè)覆蓋范圍和吊運(yùn)行進(jìn)路徑，并綜合考量建筑高度、構(gòu)件布局等多重因素，能精準(zhǔn)遴選出最為適宜的起重機(jī)型號，同時(shí)明確其最優(yōu)的停放位置以及起重臂的最佳伸展朝向，從而有效規(guī)避起重臂與周邊建筑物、施工設(shè)施的潛在碰撞風(fēng)險(xiǎn)，切實(shí)保障吊裝作業(yè)的安全穩(wěn)妥與高效順暢［4］。

在施工過程中，BIM模型還可用于實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場布置的實(shí)際情況，并與計(jì)劃布置進(jìn)行對比。一旦發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場布置與原方案出現(xiàn)偏差，可借助BIM技術(shù)快速進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，并生成新的布置方案，指導(dǎo)現(xiàn)場施工人員進(jìn)行整改，以確保施工現(xiàn)場始終處于有序、高效的運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)而為裝配式建筑施工的順利進(jìn)行提供有力保障。

2.3.3 構(gòu)件定位與安裝指導(dǎo)

（1）構(gòu)建精細(xì)化的BIM模型，包含裝配式構(gòu)件的幾何信息、物理屬性以及連接節(jié)點(diǎn)等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。在模型中為每個(gè)構(gòu)件賦予唯一的身份標(biāo)識，使其與實(shí)際構(gòu)件一一對應(yīng)，可為后續(xù)的定位和安裝工作奠定基礎(chǔ)。

（2）基于BIM模型，通過全站儀、GPS等測量設(shè)備與BIM軟件的集成技術(shù)，可將現(xiàn)場的實(shí)際坐標(biāo)體系與BIM模型中的虛擬坐標(biāo)體系進(jìn)行關(guān)聯(lián)校準(zhǔn)。在構(gòu)件安裝前，利用BIM模型生成構(gòu)件的安裝定位圖，圖中明確標(biāo)注出構(gòu)件在施工現(xiàn)場的精確平面位置和高程信息，施工人員可依據(jù)此圖快速準(zhǔn)確地進(jìn)行構(gòu)件的初步就位。

（3）在安裝過程中，借助BIM移動端設(shè)備（如平板電腦），現(xiàn)場安裝人員能夠隨時(shí)查看構(gòu)件的詳細(xì)安裝步驟、連接方式以及與周邊構(gòu)件的空間關(guān)系等信息。通過模型的可視化展示，安裝人員可以清晰地了解到構(gòu)件的正確安裝方向和角度，從而避免因安裝錯誤導(dǎo)致的返工和延誤［5］。

2.4 BIM技術(shù)在裝配式建筑施工管理階段的應(yīng)用要點(diǎn)

2.4.1 協(xié)同管理平臺建設(shè)

BIM技術(shù)支持下的裝配式建筑施工協(xié)同管理平臺，整合了業(yè)主、設(shè)計(jì)單位、施工單位、構(gòu)件生產(chǎn)廠家以及監(jiān)理單位等各方的海量信息資源，打通了項(xiàng)目全生命周期的數(shù)據(jù)流通渠道，實(shí)現(xiàn)了全方位的數(shù)據(jù)共享與無縫協(xié)同作業(yè)。在該平臺上，各方能夠?qū)崟r(shí)上傳、下載和查閱項(xiàng)目的BIM模型、設(shè)計(jì)圖紙、施工方案、進(jìn)度計(jì)劃、質(zhì)量報(bào)告、成本數(shù)據(jù)等各類文件和信息，確保了信息的及時(shí)性、準(zhǔn)確性和完整性。例如，設(shè)計(jì)單位對構(gòu)件設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化更新后，能迅速將新的BIM模型上傳至平臺，施工單位和構(gòu)件生產(chǎn)廠家可即時(shí)獲取并查看變更詳情，據(jù)此及時(shí)調(diào)整施工計(jì)劃和生產(chǎn)安排，從而有效避免因信息滯后引發(fā)的施工延誤和成本攀升［6］。

2.4.2 成本管理與控制

在項(xiàng)目前期規(guī)劃階段，借助BIM模型對工程量進(jìn)行精確計(jì)算，并結(jié)合市場動態(tài)價(jià)格信息，可精準(zhǔn)估算項(xiàng)目的總成本，進(jìn)而制定詳盡且合理的預(yù)算計(jì)劃。工程管理人員通過在成本管理中引入BIM信息模型，能夠動態(tài)跟蹤并深入分析成本控制情況，通過對比實(shí)際成本支出數(shù)據(jù)和模型中預(yù)算數(shù)據(jù)，對成本偏差進(jìn)行分析，如構(gòu)件生產(chǎn)費(fèi)用的異常增加、施工工序變更導(dǎo)致的額外開支等。管理人員根據(jù)分析結(jié)果，可及時(shí)采取一系列成本控制措施，以控制不必要的工序和資源浪費(fèi)問題。

2.4.3 安全管理

（1）利用BIM模型對施工現(xiàn)場進(jìn)行高度逼真的三維可視化模擬，便于提前對安全防護(hù)設(shè)施的布局進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，包括塔吊的最優(yōu)位置選擇、施工電梯的安全通道設(shè)置、外腳手架的合理搭建范圍確定等，可確保施工現(xiàn)場的安全布局嚴(yán)謹(jǐn)合理，進(jìn)而從源頭上降低因場地規(guī)劃不善而引發(fā)的安全事故風(fēng)險(xiǎn)。

（2）針對施工過程中的高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)環(huán)節(jié)，如預(yù)制構(gòu)件的吊運(yùn)、高處拼接作業(yè)等，BIM技術(shù)能夠進(jìn)行深入的模擬分析，精準(zhǔn)識別潛在的安全隱患，并據(jù)此制定詳細(xì)且切實(shí)可行的安全操作規(guī)程和應(yīng)急預(yù)案。通過在BIM模型中醒目地標(biāo)記這些危險(xiǎn)區(qū)域和作業(yè)環(huán)節(jié)，施工人員能夠更加直觀、清晰地了解施工過程中的安全風(fēng)險(xiǎn)，從而顯著提高安全意識和自我保護(hù)能力。

3 結(jié)語

綜上所述，在現(xiàn)代裝配式建筑工程施工中，BIM技術(shù)發(fā)揮著越來越重要的作用，其可以實(shí)現(xiàn)工程設(shè)計(jì)、施工等工作水平的提升，推動裝配式建筑的進(jìn)一步創(chuàng)新發(fā)展。未來，相關(guān)工作人員應(yīng)進(jìn)一步改進(jìn)創(chuàng)新，提高裝配式建筑施工和BIM應(yīng)用的水平，從而促進(jìn)建設(shè)行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

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