BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用價(jià)值分析

□ 黃海波

以往的裝配式建筑工程通常使用CAD二維方式進(jìn)行施工方案設(shè)計(jì)，無法有效規(guī)避其中存在的安全隱患，對建筑施工質(zhì)量造成一定的影響。而通過BIM技術(shù)構(gòu)建三維模型能夠?yàn)橄嚓P(guān)人員參考設(shè)計(jì)提供極大的便利。

1 ??BIM技術(shù)和裝配式建筑相關(guān)概述

1.1 BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)全稱為“Building Information Modeling”，即完整、系統(tǒng)的信息構(gòu)建模型。其能夠把工程信息、資源以及建設(shè)各個(gè)環(huán)節(jié)集中于一個(gè)模型中，此模型能夠供參與項(xiàng)目所有相關(guān)人員使用。通過三維技術(shù)構(gòu)建建筑模擬效果，為建筑設(shè)計(jì)和建筑施工提供協(xié)調(diào)一致的信息，確保建筑工程各個(gè)階段設(shè)計(jì)、施工以及工作實(shí)現(xiàn)一體化，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中存在的安全隱患，對設(shè)計(jì)不合理部位加以改善，降低建筑造價(jià)成本，確保在規(guī)定工期內(nèi)竣工。

1.2 裝配式建筑

由預(yù)制件、部件構(gòu)建而成的建筑為裝配式結(jié)構(gòu)建筑?，F(xiàn)階段，隨著工業(yè)的快速發(fā)展，按照建筑需求對建筑房屋部件進(jìn)行批量生產(chǎn)，能夠有效減少建筑現(xiàn)場混凝土澆筑等環(huán)節(jié)。20世紀(jì)初建筑行業(yè)逐漸發(fā)展，在60年代逐漸完善并實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。法國、蘇聯(lián)、英國等國家逐漸投入嘗試，因?yàn)檠b配式建筑預(yù)制件生產(chǎn)能夠有效降低建筑造價(jià)成本，裝配式建筑得以逐漸發(fā)展。在初期，因?yàn)榧夹g(shù)應(yīng)用較為生疏，建筑較為陳舊、僵硬，之后隨著裝配式建筑逐漸發(fā)展，在以往基礎(chǔ)上不斷改進(jìn)，不僅實(shí)現(xiàn)裝配式建筑批量建設(shè)，也實(shí)現(xiàn)建筑房屋多樣化設(shè)計(jì)。裝配式建筑的應(yīng)用有以下優(yōu)勢。一方面，裝配式建筑是通過工廠生產(chǎn)預(yù)制件，生產(chǎn)結(jié)束經(jīng)過質(zhì)量檢驗(yàn)，將預(yù)制件送至施工現(xiàn)場，只需要對預(yù)制件進(jìn)行連接即可，能有效提升施工效率、縮減施工周期、減少人力資源配置。在施工過程中確保拼接質(zhì)量能夠避免施工階段出現(xiàn)頻繁返工問題，降低建筑造價(jià)成本[1]。另一方面，在以往的建筑工程中，對于墻體的建設(shè)主要是現(xiàn)場進(jìn)行混凝土澆筑，不僅對施工現(xiàn)場周圍環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，施工過程中所產(chǎn)生的噪聲還對周圍居民生活造成影響。而裝配式建筑方式只需要將預(yù)制件送往建筑現(xiàn)場按照相關(guān)技術(shù)要求進(jìn)行拼接即可，能有效減少對周圍環(huán)境的污染。

2 ??BIM技術(shù)在裝配式建筑中應(yīng)用價(jià)值

按照裝配式建筑特征和實(shí)際應(yīng)用，BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用價(jià)值主要表現(xiàn)在以下5個(gè)方面。

2.1 優(yōu)化裝配式建筑設(shè)計(jì)

在建筑工程的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)對工程造價(jià)起到?jīng)Q定作用，也對工程質(zhì)量和施工周期起到影響。在以往的建筑工程中，施工方案的設(shè)計(jì)大都是通過CAD繪圖軟件完成的二維圖紙，多數(shù)情況下施工人員難以直觀、清晰地進(jìn)行技術(shù)交底。而應(yīng)用BIM技術(shù)，有利于施工人員發(fā)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)中存在的問題，結(jié)合實(shí)際情況及時(shí)對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整和修改；并且能夠?qū)崿F(xiàn)建筑方案可視化，便于設(shè)計(jì)人員和施工人員觀看設(shè)計(jì)方案，掌握工程基本需要、明確設(shè)計(jì)意圖，進(jìn)行設(shè)計(jì)審核。由此可見，BIM技術(shù)在裝配式建筑應(yīng)用中具有先進(jìn)性特點(diǎn)。

2.2 成本控制，實(shí)現(xiàn)資源高效利用

在裝配式建筑工程中，方案策劃和設(shè)計(jì)階段是初期階段，對工程質(zhì)量、適用性以及經(jīng)濟(jì)性存在直接影響。在傳統(tǒng)建筑工程設(shè)計(jì)階段，也對造價(jià)、裝配技術(shù)加以考慮控制，但因其中受多種因素的影響，存在一定的造價(jià)和技術(shù)不合理問題。通過應(yīng)用BIM技術(shù)能夠?qū)σ酝b配式建筑設(shè)計(jì)中存在的問題予以解決，也能夠?qū)ρb配式建筑可行性、經(jīng)濟(jì)性加以分析，完成設(shè)計(jì)方案模擬。另外，在設(shè)計(jì)過程中可以通過市場調(diào)研將相關(guān)材料、人力資源成本輸入BIM系統(tǒng)中，對設(shè)計(jì)方案造價(jià)進(jìn)行分析，降低裝配式建筑整體成本，實(shí)現(xiàn)工程成本有效管理，提升建筑整體效益。

2.3 實(shí)現(xiàn)裝配式建筑信息共享

應(yīng)用BIM技術(shù)需要信息技術(shù)作為支持，把各專業(yè)技術(shù)進(jìn)行有效連接，實(shí)現(xiàn)信息整體應(yīng)用，展示信息效果，對建筑模型數(shù)據(jù)信息進(jìn)行準(zhǔn)確掌握，融合不同專業(yè)施工人員，實(shí)現(xiàn)各專業(yè)信息的共享應(yīng)用。數(shù)據(jù)信息共享，能夠避免出現(xiàn)信息鏈斷裂情況，確保裝配式建筑工程各環(huán)節(jié)、各工序?qū)崿F(xiàn)完整信息交流，促使相關(guān)人員積極參與建筑工程設(shè)計(jì)和施工環(huán)節(jié)中，對建筑設(shè)計(jì)和建筑施工進(jìn)行改善，確保施工設(shè)計(jì)滿足建筑需求，達(dá)到預(yù)期效果。另外需要注意，在裝配式建筑工程中應(yīng)用BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息共享，需要按照相關(guān)技術(shù)對BIM技術(shù)加以控制應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)信息全面共享。

2.4 實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理

隨著時(shí)代的進(jìn)步，管理工作能否全面落實(shí)，能否開展精細(xì)化管理，對相關(guān)操作質(zhì)量和效率高低存在直接影響。在裝配式建筑中，管理工作的開展同樣對工程性能、安全性以及施工效率存在直接影響。在以往的建筑工程中，因?yàn)榻ㄖ?xiàng)目規(guī)模較大，期間所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息較多，人力精力有限，對于數(shù)據(jù)信息的管理較差，無法充分落實(shí)建筑工程精細(xì)化管理。而通過BIM技術(shù)能夠?qū)ㄖ麄€(gè)周期所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行集中式管理，對工程數(shù)據(jù)信息加以全面掌握，對建筑工程中存在灰色利益鏈的情況進(jìn)行控制管理，避免違法違規(guī)情況發(fā)生。應(yīng)用BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對裝配式建筑質(zhì)量、安全、費(fèi)用以及進(jìn)度進(jìn)行精細(xì)化管理，確保項(xiàng)目建設(shè)的順利開展。另外，通過BIM技術(shù)落實(shí)精細(xì)化管理能夠完善施工單位管理體系，提升企業(yè)形象，增強(qiáng)企業(yè)市場競爭力[2]。

2.5 提升人員工作效率

傳統(tǒng)裝配式建筑一般是通過二維方式表達(dá)，因?yàn)榻ㄖO(shè)計(jì)階段較為復(fù)雜，專業(yè)性高，當(dāng)某一部分出現(xiàn)設(shè)計(jì)問題，設(shè)計(jì)人員便需要結(jié)合實(shí)際情況對整個(gè)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改，導(dǎo)致要對整個(gè)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，一定程度上加大了設(shè)計(jì)難度。而通過應(yīng)用BIM技術(shù)構(gòu)建建筑三維模擬仿真圖，設(shè)計(jì)方案更加合理、科學(xué)，設(shè)計(jì)效率得以大大提升。在不同的裝配式建筑中，能夠通過修改參數(shù)構(gòu)建新模型，簡化設(shè)計(jì)工程，有效減少設(shè)計(jì)人員工作量。另外，管理人員通過應(yīng)用BIM技術(shù)及時(shí)了解裝配式建筑信息數(shù)據(jù)，增強(qiáng)裝配式建筑設(shè)計(jì)方案的合理性和科學(xué)性，提升設(shè)計(jì)施工效率。

3 ??BIM技術(shù)在裝配式建筑具體應(yīng)用

3.1 BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的應(yīng)用

在裝配式建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，BIM技術(shù)的應(yīng)用具有明顯優(yōu)勢。裝配式建筑中的預(yù)制件屬于建筑主要組成部分，其設(shè)計(jì)對建筑工程質(zhì)量安全起到直接的影響。通過應(yīng)用BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)制件標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，有效提升建筑施工安全的精度要求。另外，應(yīng)用BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)信息共享，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中存在的不合理問題，及時(shí)對設(shè)計(jì)方案加以優(yōu)化，從而能在眾多設(shè)計(jì)方案中選擇最佳方案，在滿足業(yè)主需求的基礎(chǔ)上優(yōu)化建筑性能，確保設(shè)計(jì)方案的經(jīng)濟(jì)性、適用性。

3.2 BIM技術(shù)在裝配式建筑預(yù)制件生產(chǎn)環(huán)節(jié)的應(yīng)用

通過BIM技術(shù)應(yīng)用能夠?qū)ρb配式建筑預(yù)制件生產(chǎn)尺寸和質(zhì)量加以控制，提升預(yù)制件生產(chǎn)準(zhǔn)確性。在以往的建筑構(gòu)件生產(chǎn)中需要建筑單位向生產(chǎn)工廠提供預(yù)制件二維圖紙，但其無法直觀地表達(dá)預(yù)制件技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求和生產(chǎn)要求，導(dǎo)致多數(shù)企業(yè)在進(jìn)行預(yù)制件生產(chǎn)中無法了解圖紙，容易出現(xiàn)各種問題。而通過BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息共享，預(yù)制件生產(chǎn)人員能夠按照相關(guān)數(shù)據(jù)參考和三維效果圖進(jìn)行生產(chǎn)，確保預(yù)制件的生產(chǎn)滿足建筑標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.3 BIM技術(shù)在施工環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

在裝配式建筑施工環(huán)節(jié)中應(yīng)用BIM技術(shù)也具有重要意義。第一，BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠加強(qiáng)預(yù)制件管理，確保符合預(yù)制件吊裝和安裝要求，在使用BIM技術(shù)的同時(shí)結(jié)合RFID技術(shù)，能夠?qū)ξ锪闲畔⒑褪┕の恢眯畔⑦M(jìn)行控制，提升裝配式建筑安裝管理質(zhì)量。在以往的施工中，管理工作的開展質(zhì)量較差，對工程質(zhì)量和進(jìn)度造成一定的影響。而通過應(yīng)用BIM技術(shù)能夠在裝配式建筑項(xiàng)目施工前模擬施工和安裝，及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工過程中存在的問題，確保建筑施工安全性，提升管理規(guī)范，實(shí)現(xiàn)高效管理。另外，BIM技術(shù)能夠應(yīng)用于裝配式建筑運(yùn)維階段，提高建筑工程維護(hù)管理的質(zhì)量。管理人員可以從三維模型中獲取建筑設(shè)備和設(shè)施信息，對設(shè)備和設(shè)施進(jìn)行管理，進(jìn)而提升裝配式建筑運(yùn)維效率和經(jīng)濟(jì)效益。

4 ??BIM技術(shù)在我國裝配式建筑使用中存在的問題以及發(fā)展趨勢

隨著信息化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與人們生產(chǎn)生活關(guān)系日益密切，在生產(chǎn)生活中積極應(yīng)用信息化技術(shù)能夠有效提升工作效率、質(zhì)量，為人們生活提供便利。在裝配式建筑工程中，BIM技術(shù)為建筑設(shè)計(jì)、建筑施工以及建筑管理等多方面工作的開展提供了相應(yīng)技術(shù)支持。但是，因?yàn)锽IM技術(shù)的應(yīng)用能有效控制造價(jià)成本，對部分施工企業(yè)的利益造成損害；或者現(xiàn)階段多數(shù)施工單位對于BIM技術(shù)認(rèn)識不透徹，在實(shí)際的裝配式建筑中仍然采用傳統(tǒng)的方式，導(dǎo)致建筑質(zhì)量和安全性保障受到影響。因此，建筑行業(yè)需要更深入認(rèn)識BIM技術(shù)并在項(xiàng)目中積極應(yīng)用，同時(shí)BIM技術(shù)的應(yīng)用對于相關(guān)人員綜合素質(zhì)要求較高，需要做好培養(yǎng)工作。在信息高速發(fā)展的時(shí)代中，在建筑行業(yè)中應(yīng)用BIM技術(shù)是必然趨勢，這對建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展起到了推動作用[3]。

5 ??結(jié)語

在裝配式建筑工程中應(yīng)用BIM技術(shù)能夠有效優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，控制建筑造價(jià)成本，提升建筑施工管理質(zhì)量，確保建筑工程整體施工質(zhì)量和施工效率。為確保BIM技術(shù)的有效應(yīng)用，需要施工單位加強(qiáng)重視，積極應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)開展相關(guān)工作，加強(qiáng)人員素質(zhì)培養(yǎng)，促進(jìn)建筑行業(yè)蓬勃發(fā)展。