鄭巖

（山東省臨沂市蘭山區(qū)綜合行政執(zhí)法局）

1 裝配式建筑施工前期BIM 技術(shù)的具體應(yīng)用

1.1 前期準(zhǔn)備階段

現(xiàn)如今，建筑行業(yè)常用的BIM 裝配模式主要包括以下幾種：一是以圖形為主，二是以模型為主，三是由圖形與模型協(xié)同配合。其中模型為主的BIM應(yīng)用模式主要是指在建筑工程設(shè)計階段，通過對現(xiàn)場進行勘察、測量，將得到的各類數(shù)據(jù)信息進行整合，在此基礎(chǔ)上進行建模。以圖形為主的BIM應(yīng)用模式在實際使用的時候，首先需要通過CAD軟件繪制建筑圖紙，這種模式的特點是專業(yè)性、可視化。對于房屋建筑工程而言，通過運用BIM 技術(shù)能夠提升施工現(xiàn)場的管理水平，實現(xiàn)集中管理，比如在進行材料管理的時候，利用BIM 技術(shù)來分析施工現(xiàn)場所需的原材料數(shù)量，可以為采購以及原材料管理等工作帶來很大便利，以免浪費裝配式建筑工程項目的各項施工材料以及大型機械設(shè)備。在裝配式建筑工程項目的施工準(zhǔn)備階段內(nèi)，施工管理人員需要在BIM 技術(shù)平臺中上傳施工現(xiàn)場地質(zhì)分析數(shù)據(jù)報告，才能夠逐步提高施工管理效率。在對裝配式建筑工程項目進行場地布置工作的過程中，現(xiàn)場人員需要充分利用建筑信息模型對施工場地進行合理規(guī)劃，提前預(yù)留大型機械設(shè)備以及材料運輸車輛的交通道路，還需要對預(yù)制構(gòu)件的堆放位置進行科學(xué)規(guī)劃，避免部分臨時設(shè)施以及機械設(shè)備在進場之后出現(xiàn)損壞問題，施工準(zhǔn)備工作和場地布置工作，都需要將現(xiàn)場數(shù)據(jù)信息上傳到BIM 技術(shù)平臺之中，才能夠逐步完善建筑信息模型和數(shù)據(jù)庫。

1.2 構(gòu)建用于裝配的標(biāo)準(zhǔn)化族庫

BIM技術(shù)在預(yù)制裝配式的節(jié)點建筑中的運用將能夠更為有效地利用二者的優(yōu)點，并且由于使用了BIM 的建筑單元將能夠形成更加規(guī)范的裝配族庫，因此其將可以形成更加完整的預(yù)制裝配式節(jié)點建筑模式，所以建模周期也將可以大大縮短。此外，在BIM設(shè)計中的碰擊檢測與跟蹤儀還可以精確測量撞擊結(jié)果，從而有效解決了預(yù)制PC 結(jié)構(gòu)的碰撞現(xiàn)象。在裝配式建筑構(gòu)件的生產(chǎn)階段，也可以科學(xué)應(yīng)用BIM 技術(shù)，傳統(tǒng)的預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)工藝存在一定的缺陷，一旦采用BIM設(shè)計，施工單位就能夠通過可視化的方式向制造商提交模型的信息，比如與鋼筋和混凝土有關(guān)的材質(zhì)、規(guī)格和數(shù)據(jù)，通過二維碼設(shè)計能夠?qū)⒓夹g(shù)數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)數(shù)據(jù)，將制造信息直接轉(zhuǎn)化為制造信息，組件的生產(chǎn)精度大大提高，同時也大大提高了預(yù)制PC組件的機械化程度。

1.3 檢查預(yù)制組件的預(yù)裝配

在進行了預(yù)定的PC產(chǎn)品的預(yù)裝配置之后，就可以利用BIM技術(shù)，在具體項目中是怎樣運用的，首先利用3D 打印技術(shù)用BIM 模塊重新印刷出要裝配的模塊，然后再進行預(yù)裝配置，在實際工程中一旦發(fā)現(xiàn)了相應(yīng)的問題，就可進行改變，如改變形狀，最后，再把修改過的模塊重新印刷后進行預(yù)裝配置，直至預(yù)裝配置的結(jié)果正確為止，然后就開始批量投產(chǎn)PC組件。BIM 技術(shù)在裝配式施工當(dāng)前過程中的有效運用，能夠通過對仿真工程的建模裝配及時發(fā)現(xiàn)大批量生產(chǎn)過程中可能發(fā)生的情況。

1.4 裝配式建筑成本的合理控制

BIM 技術(shù)的應(yīng)用可以覆蓋大量的建筑信息，BIM軟件主要是通過計算機信息技術(shù)快速準(zhǔn)確地統(tǒng)計模型中的所有數(shù)據(jù)信息。在研究相關(guān)信息的過程中，若是將BIM技術(shù)應(yīng)用運用到成本估算當(dāng)中去，與傳統(tǒng)常規(guī)的估計方式相比，既能大幅度降低預(yù)估費用，又能夠明顯提高估計方法的精確度，將大大減少預(yù)算外的變化情況。還可以將BIM方法應(yīng)用到碰撞檢測工作中，這樣一來的話，BIM體系對不同的工作單位和不同的專業(yè)人員能夠有效地減少矛盾，從而大大增強彼此之間的互換性。

2 裝配式建筑施工中BIM 技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1 建立裝配式建筑BIM標(biāo)準(zhǔn)

建立裝配式建筑BIM 標(biāo)準(zhǔn)需要從以下5 個方面：①制定標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范制定符合裝配式建筑施工特點的BIM 標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，包括模型精度、模型參數(shù)、模型數(shù)據(jù)格式等。在制定標(biāo)準(zhǔn)時應(yīng)該考慮模型標(biāo)準(zhǔn)化、可重復(fù)使用、可拓展性、可傳遞性等因素。②明確模型構(gòu)成明確裝配式建筑的模型構(gòu)成，定義其構(gòu)件類型、規(guī)格、材質(zhì)、加工工藝等信息，以便后續(xù)進行智能化制造、安裝和維護管理。③建立模型庫建立裝配式建筑的模型庫，包括各種構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)模型和相關(guān)屬性信息，方便后續(xù)的BIM 協(xié)同設(shè)計和生產(chǎn)管理。④標(biāo)注和注釋對于裝配式建筑BIM模型中的每一個構(gòu)件和元素都應(yīng)該進行標(biāo)注和注釋，以確保模型的可讀性和可理解性，同時避免誤解引起的問題。⑤數(shù)據(jù)共享建立裝配式建筑BIM標(biāo)準(zhǔn)還需要解決數(shù)據(jù)共享的問題，包括數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)分類、數(shù)據(jù)交換等方面，可以實現(xiàn)BIM協(xié)同設(shè)計和信息共享，建立裝配式建筑BIM標(biāo)準(zhǔn)需要全面考慮裝配式建筑施工管理的特點，制定符合實際的BIM標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，為后續(xù)的BIM 協(xié)同設(shè)計、生產(chǎn)管理和維護管理打下良好的基礎(chǔ)。

2.2 BIM技術(shù)應(yīng)用于裝配式建筑項目的材料管理

在預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)現(xiàn)場通常會看到大量堆放的構(gòu)件和生產(chǎn)材料。這種堆放方式增加了物資管理分類存放的難度，不僅浪費了資源、財力等方面，還導(dǎo)致了混放、錯放等問題。利用建筑信息模型（BIM）技術(shù)，可以將各類材料分類擺放，根據(jù)預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)階段和數(shù)量進行材料分配，統(tǒng)計庫存原材料數(shù)據(jù)，保證材料的可持續(xù)供應(yīng)。在預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量驗收過程中，可以直接利用建筑信息模型（BIM）技術(shù)采集相關(guān)數(shù)據(jù)，提高了質(zhì)量驗收的效率。在施工現(xiàn)場，由于各種原因，計劃的施工進度往往與實際情況不符。

2.3 BIM技術(shù)在進度管理過程中的應(yīng)用

傳統(tǒng)建筑工程當(dāng)中施工進度的管理主要依靠網(wǎng)絡(luò)進度管理的形式，此種進度控制方式往往是由管理階層向施工執(zhí)行階層進行層層傳達，基層施工人員往往無法及時獲取到進度信息，且過于依賴管理層決策的進度協(xié)調(diào)方式效率往往比較低下，但是通過BIM技術(shù)能夠在工程流水施工過程中實時顯示工程施工進度，能夠極大地提升各個工種和工序的配合效率，且通過BIM 云技術(shù)管理平臺能夠?qū)崿F(xiàn)信息的高效共享，并使得管理人員更加及時、高效地理解工程信息，并減少階層以及部門之間在信息傳遞過程中的干擾，針對局部進度和整體進度反復(fù)開展施工模擬，及時發(fā)現(xiàn)潛在風(fēng)險，不斷地調(diào)整施工順序，最終形成更加科學(xué)合理的施工進度計劃[2]。將模擬情況反饋到施工進度模型中，通過實際進度與計劃進度進行對比，找出偏差之處，并迅速對施工進度計劃進行認真修改。

2.4 利用BIM技術(shù)對裝配式建筑進行碰撞檢測

碰撞檢測特指施工環(huán)境中各個子施工項目之間的碰撞，一個完整的裝配式建筑的設(shè)計需要不同行業(yè)、不同專業(yè)的設(shè)計師參與設(shè)計。由于設(shè)計師之間缺乏深入、全面、有效的溝通，設(shè)計偏差經(jīng)常發(fā)生，會影響最終的項目建設(shè)，在工程設(shè)計前，建立建筑信息模型（BIM）平臺，設(shè)計人員在平臺上進行相關(guān)設(shè)計，通過多種方式和角度對設(shè)計圖紙進行綜合分析，使管線的位置以及管線與土建、管線之間可能發(fā)生的碰撞在整個論證環(huán)節(jié)中一目了然，設(shè)計人員可以根據(jù)具體問題進行有針對性地改進，既促進了設(shè)計方案的合理性和實用性，又避免了施工期間的資源浪費。借助建筑信息模型（BIM）技術(shù)對設(shè)備管線設(shè)計方案進行調(diào)整，其調(diào)整速度、全面性、合理性都遠大于傳統(tǒng)調(diào)整方式，有效降低了設(shè)計誤差表現(xiàn)，進而大大提高了施工方案的設(shè)計、實施和管理。

2.5 施工場地布置規(guī)劃

在裝配式建筑施工中利用BIM 技術(shù)，可以對施工場地進行平面布置，通過對施工現(xiàn)場的各種機械設(shè)備以及預(yù)制構(gòu)件堆場進行合理設(shè)計，并在此基礎(chǔ)上對構(gòu)建運輸路線進行模擬，明確臨時用道并規(guī)劃道路寬度，從而實現(xiàn)對施工場地的平面布置。采用BIM 技術(shù)為施工場地布置規(guī)劃工作提供指導(dǎo)，采用二維CAD 畫施工圖的方式更加直觀清晰（見圖1），在利用BIM 技術(shù)建立三維場地布置模型后，工作人員可以根據(jù)模型對施工現(xiàn)場的平面布置合理性與科學(xué)性進行深入研究，這樣可以為施工場地布置規(guī)劃提供有效保障，還能夠使工作人員找到布置不合理的地方，進而積極采取有效措施及時調(diào)整，提升施工場地布置規(guī)劃工作開展的全面性。最后，技術(shù)人員就可以按照建設(shè)模型落實施工現(xiàn)場布置工作，從而有效避免由于施工場地布置不合理導(dǎo)致的二次搬運、二次吊裝等情況的出現(xiàn)，進一步提升裝配式建筑施工效率。

3 裝配式建筑施工后期BIM 技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1 管理組裝建筑的信息

通過BIM 技術(shù)，工程運維管理信息系統(tǒng)其實也就提供了裝配施工的企業(yè)從初始階段到最后施工完成階段產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)，而軟件系統(tǒng)也會先對數(shù)據(jù)和資料進行分類和管理，然后再把其和在工程項目實施階段中產(chǎn)生的所有組件相關(guān)聯(lián)。同時在工程項目施工進行后的運維中，利用BIM 技術(shù)也能夠把所有資料和數(shù)據(jù)保存在計算機系統(tǒng)中，在發(fā)生困難時，工作人員僅需要在計算機系統(tǒng)上實現(xiàn)手動查詢即可，這種資料將不致流失，還能有效地避免了以前需要手動搜索數(shù)據(jù)和信息的問題。

3.2 組裝建筑設(shè)備故障的檢查和維修

在組裝建筑的后期操作階段，借助BIM 技術(shù)的可視化效果非常好。相關(guān)單位在維修裝配式建筑時，利用三維BIM 模式能夠直接地看到所有隱蔽部位的情況，從而使得設(shè)備如果在工作情況下發(fā)生問題，維修部門也可以迅速發(fā)現(xiàn)問題位置的具體位置并實施迅速修復(fù)，進而降低維修成本與耗時。

3.3 為裝配式建筑制定應(yīng)急計劃

使用BIM 方法在組裝施工的后期階段，也能夠正確地判斷出施工運營與維修流程中可能存在的安全隱患，加之BIM技術(shù)自身兼具良好的仿真特點，這樣能夠快速實現(xiàn)對系統(tǒng)相應(yīng)模塊的實際建模。因此，在組裝房屋的過程中，可利用BIM技術(shù)實現(xiàn)火災(zāi)避難的仿真，并提出了應(yīng)急撤離的路線與方案，當(dāng)災(zāi)害來臨之時，由于提出了合理的應(yīng)急方案，可以將損失降至最低。

4 結(jié)語

總而言之，加強對BIM 技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用研究，具有非常重要的現(xiàn)實意義，尤其是對我國建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有極大的推動作用。因此，相關(guān)研究人員務(wù)必要提高重視，充分意識到BIM 技術(shù)在裝配式建筑中的重要性，使其發(fā)揮最大化價值，有效彌補裝配式建筑中的一些不足之處，使該建筑模式可以獲得更好的發(fā)展前景，從而推動建筑業(yè)的長遠發(fā)展。