秦金鳳

BIM+裝配式技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及案例分析

秦金鳳

（合肥經(jīng)濟(jì)學(xué)院 藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院，安徽 合肥 230011）

BIM+裝配式技術(shù)可被應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)、構(gòu)件生產(chǎn)、施工管理、運(yùn)營(yíng)維護(hù)等建筑項(xiàng)目的各個(gè)階段，在建筑全生命周期中發(fā)揮著重要作用。在大型綜合建筑、大型公共建筑、高層住宅建筑、超高層建筑等各類(lèi)建筑中，BIM+裝配式技術(shù)均有突出表現(xiàn)，尤其在解決異形結(jié)構(gòu)、前移生產(chǎn)環(huán)節(jié)、縮減工期、節(jié)約建造及管理費(fèi)用等方面優(yōu)勢(shì)突出，對(duì)推動(dòng)我國(guó)建筑領(lǐng)域智能化、精細(xì)化以及集約化發(fā)展具有重要意義。

BIM+裝配式技術(shù)；裝配式建筑；智能建造

裝配式建筑結(jié)構(gòu)性強(qiáng)、生產(chǎn)周期短，具有良好的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)推動(dòng)建筑行業(yè)健康發(fā)展具有重要意義。當(dāng)前，人們對(duì)建筑的性能與質(zhì)量提出了更高要求，綠色生產(chǎn)理念也要求建筑行業(yè)進(jìn)一步改革。同時(shí)，裝配式建筑深化設(shè)計(jì)誤差大、信息傳遞不及時(shí)、項(xiàng)目管理水平低等問(wèn)題逐漸暴露，亟須通過(guò)新的思路與工具驅(qū)動(dòng)裝配式建筑突破瓶頸。BIM+裝配式技術(shù)作為應(yīng)用于建筑全生命周期的設(shè)計(jì)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了建筑項(xiàng)目各階段的深度參與，使各參與方信息共享成為現(xiàn)實(shí)，從綠色、高效、節(jié)能等角度推動(dòng)了建筑行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。將BIM+裝配式技術(shù)應(yīng)用于建筑領(lǐng)域，能積極參與裝配式建筑的深化設(shè)計(jì)、構(gòu)件生產(chǎn)、施工管理、運(yùn)營(yíng)維護(hù)等各個(gè)階段。隨著B(niǎo)IM+裝配式技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步、日益完善，其將在建筑領(lǐng)域發(fā)揮更突出的優(yōu)勢(shì)與作用。

1 BIM+裝配式技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

從建筑專(zhuān)業(yè)、建筑進(jìn)程、建筑類(lèi)型等不同角度來(lái)看，BIM+裝配式技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用范圍不斷拓寬。BIM+3D、BIM+VR、BIM+二維碼等現(xiàn)代應(yīng)用相繼出現(xiàn)，BIM+裝配式技術(shù)與其他信息技術(shù)的協(xié)同性持續(xù)加強(qiáng)，推動(dòng)建筑領(lǐng)域進(jìn)一步向工業(yè)化、智能化邁進(jìn)。但受到BIM技術(shù)和裝配式技術(shù)自身特性的制約，BIM+裝配式技術(shù)的應(yīng)用水平有待提升。

1.1 應(yīng)用范圍不斷拓寬

得益于BIM技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步和裝配式技術(shù)的突出優(yōu)勢(shì)，BIM+裝配式技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用范圍不斷拓寬。從建筑專(zhuān)業(yè)角度來(lái)看，BIM技術(shù)被廣泛應(yīng)用于裝配式混凝土結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)，在集成化系統(tǒng)安裝水電暖設(shè)備、裝配式室內(nèi)裝修等方面同樣作用明顯。BIM+裝配式混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用廣泛，已形成較為成熟、穩(wěn)定的建筑工藝。從建筑進(jìn)程角度來(lái)看，BIM+裝配式技術(shù)可應(yīng)用于建筑項(xiàng)目的全生命周期，從建筑項(xiàng)目的勘察設(shè)計(jì)，到建筑構(gòu)件的精細(xì)生產(chǎn)，再到建筑項(xiàng)目的施工管理，乃至后期建筑運(yùn)營(yíng)維護(hù)，BIM+裝配式技術(shù)可應(yīng)用于各個(gè)階段。BIM技術(shù)在裝配式一體化集成中的充分應(yīng)用，在調(diào)整建筑空間布局、優(yōu)化結(jié)構(gòu)體系的同時(shí)，使裝配式建筑的部品設(shè)計(jì)、部件深化、裝修統(tǒng)籌等能力得到有效提升[1]。從建筑類(lèi)型來(lái)看，BIM+裝配式技術(shù)可應(yīng)用于大型綜合建筑、大型公共建筑、高層住宅建筑、超高層建筑等。不同類(lèi)型的建筑功能定位不同，施工過(guò)程和建筑工藝存在顯著差異，這無(wú)疑從設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)到最終的運(yùn)營(yíng)管理，對(duì)建筑師的專(zhuān)業(yè)能力提出較高要求。BIM+裝配式技術(shù)突出的建模能力、分析能力、模擬能力，為復(fù)雜結(jié)構(gòu)及異形建筑的精細(xì)化設(shè)計(jì)提供了重要支撐，使更多造型奇特、功能復(fù)雜的建筑得以建成并運(yùn)營(yíng)。

1.2 技術(shù)協(xié)同持續(xù)加強(qiáng)

BIM+裝配式技術(shù)在建筑領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，離不開(kāi)BIM與裝配式技術(shù)的快速發(fā)展，也得益于相關(guān)技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步和有力驅(qū)動(dòng)。例如，BIM+3D打印這兩項(xiàng)以模型為基礎(chǔ)的技術(shù)疊加后，在建筑領(lǐng)域煥發(fā)新的活力。3D打印技術(shù)通過(guò)提取BIM系統(tǒng)中復(fù)雜的預(yù)制構(gòu)件模型，全方位展示模型信息，不僅大幅度縮短加工周期，而且在打印精度方面具有無(wú)可比擬的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。盡管在打印機(jī)尺寸和打印材料的共同限制下，目前BIM+3D打印無(wú)法完成高樓大廈的整體建造，但基于BIM的小型建筑3D整體打印已完全實(shí)現(xiàn)，并在節(jié)能降耗、成本控制、綠色環(huán)保等方面表現(xiàn)突出。同時(shí)，BIM+3D技術(shù)在打印節(jié)點(diǎn)模型、輔助異形設(shè)計(jì)等方面優(yōu)勢(shì)明顯，使建筑設(shè)計(jì)施工的個(gè)性化、定制化、直觀化成為可能。再如，BIM+VR技術(shù)將建筑信息模型與虛擬現(xiàn)實(shí)相結(jié)合，VR技術(shù)的最大特點(diǎn)在于能夠?yàn)橛脩?hù)提供沉浸式體驗(yàn)，加強(qiáng)了BIM三維模型的可視性和具象性，有效解決了建筑行業(yè)“所見(jiàn)非所得”的痛點(diǎn)。當(dāng)前，VR技術(shù)在建筑營(yíng)銷(xiāo)展示方面已相對(duì)成熟，在建筑設(shè)計(jì)中的整合應(yīng)用也在穩(wěn)步推進(jìn)，將通過(guò)在BIM建筑設(shè)計(jì)中搭載VR插件，為前期設(shè)計(jì)規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)、模擬方案提供有力幫助。此外，BIM+無(wú)人機(jī)、BIM+二維碼、BIM+大數(shù)據(jù)、BIM+人工智能等技術(shù)逐步開(kāi)展應(yīng)用探索，技術(shù)協(xié)同持續(xù)加強(qiáng)也為BIM+裝配式建筑的發(fā)展提供了新的思路與契機(jī)。

1.3 應(yīng)用水平有待提升

BIM+裝配式技術(shù)應(yīng)用于建筑全生命周期，在建筑領(lǐng)域基本已達(dá)成共識(shí)。但從實(shí)踐角度來(lái)看，BIM+裝配式技術(shù)的應(yīng)用水平依然有待提高。一方面，BIM技術(shù)的應(yīng)用受阻明顯。雖然BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑領(lǐng)域具有鮮明優(yōu)勢(shì)，但建模過(guò)程需要耗費(fèi)大量人力、物力，技術(shù)應(yīng)用也需要系統(tǒng)研發(fā)的強(qiáng)力支撐。中國(guó)在BIM建筑應(yīng)用方面做出諸多努力與探索，不過(guò)依然依賴(lài)國(guó)外BIM頭部企業(yè)的軟件產(chǎn)品，這就使得國(guó)內(nèi)多數(shù)建筑企業(yè)只將BIM技術(shù)應(yīng)用于某一建筑階段，應(yīng)用效果較為有限，經(jīng)濟(jì)效果并不明顯。尤其個(gè)別企業(yè)只將BIM技術(shù)應(yīng)用于對(duì)外展示、產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)等環(huán)節(jié)，陷入BIM技術(shù)應(yīng)用誤區(qū)，增加了企業(yè)的不必要成本。同時(shí)，BIM技術(shù)本身階段性應(yīng)用較多，一體化集成應(yīng)用既缺乏良好的技術(shù)支撐，又缺乏成熟的應(yīng)用市場(chǎng)，應(yīng)用深度尚需進(jìn)一步拓展。另一方面，裝配式建筑的推廣效果有限。目前，中國(guó)裝配式建筑在新建建筑面積中的占比只有3%左右，且集中在保障性住房方面，總體建造規(guī)模較小、應(yīng)用范圍較窄[2]。從技術(shù)角度來(lái)看，裝配式建筑參與方較多，信息溝通頻繁瑣碎，而基于裝配式建筑的信息化建設(shè)相對(duì)滯后，制約著裝配式建筑信息數(shù)據(jù)的傳遞與共享。且裝配式建筑涉及多領(lǐng)域、多行業(yè)，技術(shù)密集且風(fēng)險(xiǎn)多樣，產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)緩慢且被動(dòng)。因此，即使政府出臺(tái)政策驅(qū)動(dòng)裝配式建筑發(fā)展，行業(yè)主體的積極性也得不到有效調(diào)動(dòng)。

2 BIM+裝配式技術(shù)在建筑應(yīng)用中的流程分析

隨著技術(shù)層面攻堅(jiān)克難取得持續(xù)進(jìn)步，BIM+裝配式技術(shù)在建筑項(xiàng)目中的應(yīng)用日益廣泛而深入。BIM+裝配式技術(shù)可應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)、構(gòu)件生產(chǎn)、施工管理、建筑運(yùn)維等各個(gè)階段，在提升建筑項(xiàng)目建造效率、推動(dòng)建筑項(xiàng)目精細(xì)化管理等方面發(fā)揮著重要作用。

2.1 BIM+裝配式技術(shù)應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)具有明顯的線(xiàn)性時(shí)間表現(xiàn)，即建筑設(shè)計(jì)師以行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為遵循、以業(yè)主需求為導(dǎo)向，對(duì)建筑的外在形態(tài)、空間布局、使用功能等做出整體設(shè)計(jì)，設(shè)備工程師、結(jié)構(gòu)工程師在此基礎(chǔ)上開(kāi)展專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)。由此可以看出，傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)各專(zhuān)業(yè)有明顯的先后順序，且彼此間缺乏溝通討論。BIM+裝配式技術(shù)以完善的系統(tǒng)軟件為支撐，實(shí)現(xiàn)了建筑領(lǐng)域多專(zhuān)業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)，大幅提高了建筑設(shè)計(jì)的效率與質(zhì)量[3]。在建筑設(shè)計(jì)階段，BIM+裝配式技術(shù)主要通過(guò)信息建模、方案設(shè)計(jì)、模擬分析等應(yīng)用切實(shí)提高設(shè)計(jì)工作的科學(xué)性和精準(zhǔn)性（見(jiàn)表1）。

表1 BIM+裝配技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)階段的主要應(yīng)用

2.2 BIM+裝配式技術(shù)應(yīng)用于構(gòu)件生產(chǎn)

裝配式建筑主要將建筑的梁、柱、樓板、窗體等構(gòu)件，以工廠預(yù)制形式完成場(chǎng)外生產(chǎn)，然后將預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸至場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拼裝。因而，預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)階段也是建筑項(xiàng)目中至關(guān)重要的一環(huán)，BIM+裝配式技術(shù)在優(yōu)化生產(chǎn)方面發(fā)揮著重要作用[4]。由于裝配式建筑具有嚴(yán)格的精度要求，在構(gòu)件生產(chǎn)階段必須盡可能保證構(gòu)件信息的完整與準(zhǔn)確，質(zhì)量的穩(wěn)定與可靠。對(duì)此，裝配式建筑生產(chǎn)需將BIM系統(tǒng)中的構(gòu)件設(shè)計(jì)信息與預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)系統(tǒng)直接對(duì)接，在自動(dòng)化生產(chǎn)模式下提高構(gòu)件生產(chǎn)效率、保證構(gòu)件生產(chǎn)質(zhì)量。在具體生產(chǎn)過(guò)程中，需在完成BIM構(gòu)件設(shè)計(jì)深化后利用系統(tǒng)標(biāo)記功能對(duì)所有構(gòu)件進(jìn)行逐一編碼，工廠也要對(duì)已完成的構(gòu)件打上編碼鋼印，使設(shè)計(jì)模型與構(gòu)件生產(chǎn)之間形成一一對(duì)應(yīng)的強(qiáng)關(guān)聯(lián)關(guān)系，為構(gòu)件生產(chǎn)的準(zhǔn)確有效提供保證。為了避免因預(yù)制構(gòu)件信息傳遞不到位引起的生產(chǎn)誤差，還需依靠BIM+VR技術(shù)完成可視化交底，通過(guò)三維動(dòng)畫(huà)全景式、立體化展示預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量要求和技術(shù)工藝，以簡(jiǎn)單直觀的形式為構(gòu)件的生產(chǎn)提供有效指導(dǎo)[5]。此外，BIM軟件可針對(duì)不同類(lèi)型的構(gòu)件設(shè)計(jì)專(zhuān)用支架，以便在節(jié)省堆放空間、方便機(jī)械吊裝的同時(shí)，避免因運(yùn)輸晃動(dòng)、疊加堆放等造成構(gòu)件損壞。

2.3 BIM+裝配式技術(shù)應(yīng)用于施工管理

BIM+裝配式技術(shù)在施工階段的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在通過(guò)技術(shù)手段對(duì)施工過(guò)程的全面管理。在建筑項(xiàng)目管理中，質(zhì)量、成本、進(jìn)度是三大管理目標(biāo)（見(jiàn)表2），共同決定了建筑項(xiàng)目的整體效益。同時(shí)，質(zhì)量、成本、進(jìn)度三者之間存在復(fù)雜關(guān)聯(lián)。建筑項(xiàng)目必須協(xié)調(diào)三者之間的關(guān)系，在保證工程進(jìn)度的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)建筑項(xiàng)目高質(zhì)量、低成本的順利推進(jìn)。

表2 應(yīng)用于施工管理的主要目標(biāo)及其內(nèi)容

2.4 BIM+裝配式技術(shù)應(yīng)用于運(yùn)營(yíng)維護(hù)

既往建筑項(xiàng)目多以工程竣工驗(yàn)收為結(jié)束，而應(yīng)用BIM+裝配式技術(shù)，智慧制造、智能運(yùn)營(yíng)不僅存在于BIM系統(tǒng)軟件中，而且通過(guò)嵌入手段分布在建筑的不同方面和各個(gè)角落，因此，BIM+裝配式技術(shù)必然在建筑的運(yùn)營(yíng)維護(hù)中發(fā)揮重要作用。

在設(shè)備維護(hù)管理方面，BIM與RFID技術(shù)可搭建穩(wěn)定高效的運(yùn)維信息管理平臺(tái)，裝配式建筑的預(yù)制構(gòu)件、設(shè)備設(shè)施構(gòu)建的運(yùn)營(yíng)維護(hù)系統(tǒng)可直接接入運(yùn)維信息管理平臺(tái)，從而對(duì)整個(gè)建筑的安全狀態(tài)、質(zhì)量狀態(tài)、能耗情況展開(kāi)全面管理[6]。例如，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)險(xiǎn)情、電梯故障等突發(fā)事故時(shí)，運(yùn)維信息管理平臺(tái)可在第一時(shí)間精準(zhǔn)定位意外發(fā)生位置，并集中展示與之相關(guān)的設(shè)施材料、建筑環(huán)境等信息，為救援工作提供有效指導(dǎo)。

又如，當(dāng)出現(xiàn)建筑設(shè)施設(shè)備損壞情況，BIM+裝配式技術(shù)不僅可以發(fā)揮定位作用，而且可在運(yùn)維信息管理平臺(tái)調(diào)取設(shè)施設(shè)備的歷史記錄，幫助維修人員盡快地掌握故障設(shè)施設(shè)備的備件耗材、歷史維修、操作人員等詳細(xì)信息。

再如，在建筑能耗監(jiān)測(cè)中，BIM技術(shù)可對(duì)建筑內(nèi)各部分的能耗需求設(shè)置合適閾值，并對(duì)建筑運(yùn)營(yíng)能耗展開(kāi)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，及時(shí)定位能耗異常位置，為降低能耗水平提供參考方案。

還在智慧運(yùn)營(yíng)方面，BIM+裝配式技術(shù)共同打造智慧建筑。例如，在酒店建筑中，客房控制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)記錄客人對(duì)客房溫度與燈光的偏好，客人再次入住后系統(tǒng)會(huì)根據(jù)歷史記錄自動(dòng)設(shè)置符合客人居住習(xí)慣的環(huán)境。甚至在部分大型建筑附帶的停車(chē)場(chǎng)區(qū)域，導(dǎo)航系統(tǒng)可自動(dòng)開(kāi)啟空位導(dǎo)航，還可為車(chē)主找車(chē)時(shí)提供最佳路線(xiàn)選擇。

總之，將BIM+裝配式技術(shù)應(yīng)用于建筑運(yùn)維，能夠使冰冷的建筑具有精細(xì)管理思想和智慧服務(wù)能力。

3 BIM+裝配式技術(shù)在建筑應(yīng)用中的案例分析

將BIM+裝配式技術(shù)應(yīng)用于建筑項(xiàng)目，具有效率高、誤差小、安全可靠等突出優(yōu)勢(shì)。不過(guò)不同類(lèi)型和功能的建筑的目標(biāo)定位、作業(yè)難點(diǎn)等方面存在顯著差異，對(duì)項(xiàng)目參與方的技術(shù)、工藝、管理等要求也有所不同，因此，將BIM+裝配式技術(shù)應(yīng)用于大型綜合建筑、大型公共建筑、高層住宅建筑、超高層建筑會(huì)呈現(xiàn)出不同的特點(diǎn)與效果。

3.1 BIM+裝配式技術(shù)在大型綜合建筑中的應(yīng)用

大型綜合建筑通常兼具多種不同功能，這對(duì)建筑項(xiàng)目的整體協(xié)調(diào)性提出了更高要求。近年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和人們審美需求的不斷變化，大型綜合建筑不僅越發(fā)關(guān)注建筑的功能拓展，而且日益傾向通過(guò)別具一格的建筑造型來(lái)吸引目光。“異形結(jié)構(gòu)”“獨(dú)特幕墻”等詞匯背后代表著建筑領(lǐng)域的發(fā)展與進(jìn)步，也意味著建筑項(xiàng)目各個(gè)參與方面臨著更大的壓力與挑戰(zhàn)。BIM+裝配式技術(shù)的深入發(fā)展，為大型綜合建筑的全生命周期提供了必要支撐。于2019年竣工投用的深圳坪山高新區(qū)綜合服務(wù)中心，主要包括會(huì)議中心、會(huì)展中心、國(guó)際星級(jí)酒店三大部分，發(fā)揮坪山區(qū)高端商務(wù)配套功能。該項(xiàng)目依托中建科技裝配式建筑智能建造平臺(tái)，通過(guò)數(shù)字設(shè)計(jì)、云筑網(wǎng)購(gòu)等五大平臺(tái)模塊，將建筑設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、運(yùn)維等項(xiàng)目流程以及建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電等各個(gè)建筑專(zhuān)業(yè)，統(tǒng)一到建筑信息模型中，為各項(xiàng)目參與方提供了信息交互的完整通路[7]。作為全國(guó)首個(gè)EPC裝配式鋼結(jié)構(gòu)會(huì)展和酒店綜合體項(xiàng)目，其會(huì)展中心與酒店區(qū)域的裝配率分別達(dá)到88%和83%，項(xiàng)目的梁、柱、樓梯、內(nèi)隔墻、GRC、幕墻、機(jī)電均采用工廠預(yù)制模式前移生產(chǎn)環(huán)節(jié)，有效避免了工序穿插帶來(lái)的時(shí)間延誤，使項(xiàng)目在不到一年的時(shí)間內(nèi)順利竣工并投用。此外，該項(xiàng)目在踐行中國(guó)制造、對(duì)標(biāo)“工業(yè)4.0”方面具有一定的開(kāi)創(chuàng)性意義，項(xiàng)目的輕鋼龍骨內(nèi)隔墻自動(dòng)化安裝過(guò)程中使用了全國(guó)首臺(tái)裝配式智能建造機(jī)器人，這不僅對(duì)該項(xiàng)目的高效生產(chǎn)具有促進(jìn)作用，而且從技術(shù)層面為建筑領(lǐng)域發(fā)展帶來(lái)新的驅(qū)動(dòng)力量。

3.2 BIM+裝配式技術(shù)在大型公共建筑中的應(yīng)用

建成于2016年的敦煌文博會(huì)主場(chǎng)館，建筑總面積26.8萬(wàn)m2，是榮獲“2016—2017年度中國(guó)建設(shè)工程魯班獎(jiǎng)”的優(yōu)秀項(xiàng)目（見(jiàn)圖1）。（圖1來(lái)源： https://www.sohu.com/a/332154135_649968）

圖1 敦煌大劇院

作為敦煌文博會(huì)主場(chǎng)館的重要組成部分，敦煌大劇院由中建上海設(shè)計(jì)研究院作為設(shè)計(jì)總承包，項(xiàng)目全過(guò)程、所有專(zhuān)業(yè)均以BIM設(shè)計(jì)系統(tǒng)為支撐。敦煌大劇院等場(chǎng)館建設(shè)主要采用工廠化裝配制造部件，總體占比超過(guò)整個(gè)項(xiàng)目的80%。在BIM+裝配式技術(shù)的全面應(yīng)用下，敦煌大劇院的項(xiàng)目設(shè)計(jì)、部件采購(gòu)、施工管理等工作在統(tǒng)一平臺(tái)下完成，不僅最大程度避免了項(xiàng)目過(guò)程的“錯(cuò)漏碰撞”，而且實(shí)現(xiàn)了建筑復(fù)雜構(gòu)建的精益化、高效化制造。敦煌文博會(huì)主場(chǎng)館從設(shè)計(jì)方案擬定到土建三維施工出圖，僅用42天時(shí)間完成，全部場(chǎng)館的主體工程僅耗費(fèi)百余天，即使鋪設(shè)15萬(wàn)m2的廣場(chǎng)也僅需一個(gè)多月。按照既往工程建設(shè)的進(jìn)度預(yù)估，敦煌文博會(huì)主場(chǎng)館的總體工期應(yīng)在5年左右，而在BIM+裝配式技術(shù)的支撐下，整體工期縮減至8個(gè)月，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目資金成本、管理成本的大幅壓縮[8]。

3.3 BIM+裝配式技術(shù)在高層住宅建筑中的應(yīng)用

BIM+裝配式技術(shù)在高層住宅建筑中的應(yīng)用較為普遍，尤其政府保障性住房大多采用裝配式生產(chǎn)模式，對(duì)加快中國(guó)裝配式建筑建設(shè)步伐起到重要推動(dòng)作用。列入2019年安徽省建筑產(chǎn)業(yè)化示范項(xiàng)目的毓秀雅苑，由住宅樓、附屬樓、幼兒園共同組成。其中，高層住宅樓全部采用裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，預(yù)制裝配率達(dá)60%以上。BIM+裝配式技術(shù)應(yīng)用于該項(xiàng)目的深化設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)施工、項(xiàng)目管理、協(xié)調(diào)創(chuàng)新等各個(gè)方面，發(fā)現(xiàn)并解決了600余項(xiàng)圖紙問(wèn)題，完成了20棟樓的預(yù)制墻板管線(xiàn)優(yōu)化、外墻外保溫優(yōu)化等工作，所創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益高達(dá)一千多萬(wàn)[9]。實(shí)際早在2015年萬(wàn)科與中天建設(shè)集團(tuán)聯(lián)合打造的“西安萬(wàn)科城”項(xiàng)目，就將BIM+裝配式技術(shù)應(yīng)用到一個(gè)新的高度。西安萬(wàn)科城3#和4#樓當(dāng)時(shí)被稱(chēng)為“西安市在建裝配率最高的工業(yè)化住宅項(xiàng)目”，整體裝配率達(dá)60%以上，預(yù)制率達(dá)15%。該項(xiàng)目是萬(wàn)科15 m2極小戶(hù)型，在BIM+裝配式技術(shù)的輔助下，依托游牧式預(yù)制構(gòu)件場(chǎng)縮短25%左右的建造周期，并節(jié)約了建造費(fèi)用、管理費(fèi)用。該項(xiàng)目利用系統(tǒng)軟件深化施工設(shè)計(jì)，積極改進(jìn)傳統(tǒng)施工工藝，有效減少了重復(fù)施工帶來(lái)的資源浪費(fèi)和工期延誤。此外，該項(xiàng)目所有裝修材料都采用工廠預(yù)制、現(xiàn)場(chǎng)安裝的施工方式，如衛(wèi)生間使用整體衛(wèi)浴代替鋪設(shè)地面、安裝設(shè)施。

3.4 BIM+裝配式技術(shù)在超高層建筑中的應(yīng)用

2021年7月正式投用的青島國(guó)信海天中心，作為集酒店、辦公、觀光等七大業(yè)態(tài)為一體的超高層城市綜合體，已然成為青島新地標(biāo)。號(hào)稱(chēng)“山東第一高”的海天中心，主塔樓高達(dá)369 m，T1、T2、T3三座塔樓共同發(fā)揮多種業(yè)態(tài)功能，建造難度與精度不言而喻（見(jiàn)圖2和圖3）。青島海天中心無(wú)疑是BIM+裝配式技術(shù)打造的智慧摩天大樓，在對(duì)接國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)力爭(zhēng)打造國(guó)內(nèi)一流超高層建筑，以技術(shù)全面驅(qū)動(dòng)建筑項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)綠色建造和精細(xì)管理。在項(xiàng)目建設(shè)初期，中建安裝一公司建設(shè)團(tuán)隊(duì)進(jìn)場(chǎng)晚，工期極為緊迫，且機(jī)電安裝與土建工程存在施工沖突。在此背景下，該項(xiàng)目引入BIM+裝配式建造技術(shù)，有效解決了超高層建筑中縱深空間運(yùn)輸、機(jī)電間安全穩(wěn)定、管線(xiàn)碰撞等問(wèn)題。中建公司設(shè)立于距海天中心50 km處的裝配式加工廠，完成了基礎(chǔ)設(shè)備、管道、閥部件等一體化加工，在有效前移一線(xiàn)生產(chǎn)的同時(shí)，一定程度上避免了多專(zhuān)業(yè)同步作業(yè)的擁擠與干擾，使整個(gè)項(xiàng)目的綜合生產(chǎn)效率提升了20%。此外，通過(guò)BIM技術(shù)的模擬分析，該項(xiàng)目將T2塔樓原本設(shè)計(jì)的9個(gè)排煙系統(tǒng)減至2個(gè)，將建筑南北側(cè)的8個(gè)豎井合并為4個(gè)，并通過(guò)調(diào)整排煙系統(tǒng)布局消除排煙系統(tǒng)與建筑幕墻之間的無(wú)效空間，為建筑項(xiàng)目增加了1 000多m2的可用面積[10]。不難看出，BIM+裝配式在青島海天中心的設(shè)計(jì)及建造過(guò)程中發(fā)揮著重要作用，也為項(xiàng)目追趕工期、節(jié)約資源作出積極貢獻(xiàn)。（圖2和圖3來(lái)源：https://baike.baidu.com/item/%E6%B5%B7%E5%A4%A9%E4%B8%AD%E5%BF%83 /20191821?fr=aladdin）

圖2 海天中心業(yè)態(tài)分布圖

圖3 海天中心展示圖

4 結(jié)語(yǔ)

在建筑領(lǐng)域應(yīng)用BIM+裝配式生產(chǎn)技術(shù)，能有效簡(jiǎn)化建筑項(xiàng)目流程，提高資源利用效率和建筑品質(zhì)。不過(guò)就當(dāng)前環(huán)境而言，BIM+裝配式建筑工程造價(jià)高、產(chǎn)業(yè)化水平低、主體協(xié)同差等問(wèn)題較為突出，制約著中國(guó)BIM+裝配式建筑的深度推廣和技術(shù)創(chuàng)新。在裝配式建筑中應(yīng)用BIM技術(shù)，對(duì)降低工程造價(jià)、完善上下游產(chǎn)業(yè)鏈、匹配項(xiàng)目需求作用明顯。需要注意的是，BIM+裝配式技術(shù)的深度應(yīng)用依然依賴(lài)BIM技術(shù)的突破發(fā)展與裝配式技術(shù)的有效推廣，期待技術(shù)發(fā)展為建筑領(lǐng)域的變革和創(chuàng)新注入新的活力。

[1] 吳大江.BIM技術(shù)在裝配式建筑中的一體化集成應(yīng)用[J].建筑結(jié)構(gòu),2019(24):98–101.

[2]韓同銀,杜命剛,尚艷亮,等.產(chǎn)業(yè)化趨勢(shì)下裝配式建筑發(fā)展策略研究[J].鐵道工程學(xué)報(bào),2020(7):106–112.

[3]金曉鵬,高悅,方偉,等.剪力墻住宅結(jié)構(gòu)預(yù)制方案與裝配式技術(shù)應(yīng)用分析[J].建筑科學(xué), 2021(5):156–162.

[4]徐照,占鑫奎,張星.BIM技術(shù)在裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)階段的應(yīng)用[J].圖學(xué)學(xué)報(bào),2018(6):1148–1155.

[5]彭書(shū)凝.BIM+裝配式建筑的發(fā)展與應(yīng)用[J].施工技術(shù),2018(10):20–23.

[6]樊則森,李新偉,曾啟.EPC模式下裝配式建筑BIM全過(guò)程應(yīng)用研究[J].施工技術(shù),2020(5):132–134.

[7] BIM與裝配式|裝配率88%！這樣的綠色建造預(yù)示未來(lái)？[EB/OL].(2019-07-08)[2021-11-01].https://www.uibim.com/196 859.html.

[8] 探尋“敦煌奇跡”背后的奧秘——敦煌文博會(huì)場(chǎng)館建設(shè)回顧(下)[EB/OL]. (2017-10-31)[2021-10-31]. http://www. gscn.com.cn/culture/system/2017/10/31/011833747.shtml?ekngdjmohdbaaimo.

[9]圖文詳解裝配式建筑BIM技術(shù)應(yīng)用[EB/OL].(2019-08-08)[2021-11-02].http://www.precast.com.cn/index.php/subject_detail-id-12616.html.

[10]BIM案例：BIM+裝配式技術(shù)打造智慧摩天大樓[EB/OL].(2021-01-08)[2021-10-29].http://www.chinarevit.com/revit-70414-1-1.html.

BIM+ Assembly Technology Application Status and Case Analysis

QIN Jin-feng

(College of Art and Design, Hefei University of Economics, Hefei Anhui 230011, China)

BIM+ prefabricated technology can be applied to various stages of construction projects such as architectural design, component production, construction management, operation and maintenance, and plays an important role in the entire life cycle of buildings. In large-scale comprehensive buildings, large-scale public buildings, high-rise residential buildings, super-high-rise buildings and other types of buildings, BIM+ prefabricated technology has outstanding performance, especially in solving special-shaped structures, moving production links forward, reducing construction period, and saving construction and management costs. It has outstanding advantages in other aspects, which is of great significance to promote the intelligent, refined and intensive development in our country’s construction field.

BIM+ prefabricated technology; prefabricated building; intelligent construction

2022-03-25

2021年高校優(yōu)秀人才支持計(jì)劃一般項(xiàng)目（gxyq2021290）

秦金鳳（1988—），女，山東德州人，講師，碩士，研究方向：土木工程。

O175.25

A

2095-9249（2022）03-0020-05

〔責(zé)任編校：王中蘭〕