BIM 技術(shù)在裝配式建筑結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用研究

肖朝暉

裝配式建筑是新時代環(huán)保的建筑技術(shù)，在工廠制作建筑用的構(gòu)件，以減少工地上的大量現(xiàn)場作業(yè)，從而減少工地施工造成的環(huán)境污染，還能節(jié)約成本，提高建筑效率。在當前大力提倡綠色發(fā)展的大背景下，裝配式必然逐漸取代傳統(tǒng)建筑，以適應(yīng)當前社會發(fā)展需求。然而，我國裝配式建筑發(fā)展剛剛起步，在建筑質(zhì)量及控制成本等方面存在巨大的缺陷，新興的BIM 技術(shù)能有效優(yōu)化裝配式建筑中存在的問題，對BIM 技術(shù)在裝配式建筑中的運用進行研究具有巨大的價值[1]。

1.BIM 技術(shù)概況

BIM 技術(shù)在近幾年來發(fā)展迅猛，它具備可視化、協(xié)同化、虛擬化的優(yōu)勢。BIM 技術(shù)并非只是單純地進行圖紙設(shè)計或建立3D 模型，它更大的價值在于能夠攜帶大量的信息。通過建立模型，將這些信息融入到建筑構(gòu)件當中，比如房梁、柱子等等，同時還能針對構(gòu)件和材料特點進行核算，得出這些建筑組成部分的使用年限和成本等信息。這有效提高了構(gòu)件及其零件的精確度，提升設(shè)計效率，推動裝配式建筑的標準化設(shè)計和生產(chǎn)。

2.BIM 技術(shù)在裝配式建筑中的具體應(yīng)用

2.1 設(shè)計階段的應(yīng)用

在建設(shè)項目設(shè)計時，BIM 技術(shù)能夠很好地滿足設(shè)計要求，設(shè)計出優(yōu)質(zhì)的圖紙與建筑模型。首先，由設(shè)計人員完成建筑信息的收集，比如具體的房間布局、各區(qū)域面積等等，根據(jù)用戶的需求進行BIM 技術(shù)建模。完成模型后，將模型的數(shù)據(jù)信息與實際建筑時的數(shù)據(jù)進行核對，查看是否存在數(shù)據(jù)偏差，以保障建設(shè)項目高效順利進行。傳統(tǒng)的人工設(shè)計圖紙，存在著極大的誤差風險，且工作效率低下。在BIM 技術(shù)支持下，設(shè)計圖紙可以清晰地展示各種數(shù)據(jù)，不需要對設(shè)計圖進行反復(fù)比較和修改，充分提高了圖紙設(shè)計效率。而對建筑施工人員而言，在后期施工中，建筑模型的構(gòu)建能更好地核對施工數(shù)據(jù)，提高施工技術(shù)的精確性。同時，利用BIM技術(shù)可視化、虛擬化的特點可進行仿真模擬操作，通過對特殊情況、應(yīng)急措施等的模擬完善設(shè)計[2]。

2.2 生產(chǎn)階段的應(yīng)用

在進行構(gòu)件及零配件的生產(chǎn)時，BIM技術(shù)也起到至關(guān)重要的作用。在生產(chǎn)過程中，利用BIM 技術(shù)，采購人員可將所需采購原材料的信息直接上傳到數(shù)據(jù)交流平臺上，包括構(gòu)件所需數(shù)量、型號、規(guī)格等，確保原材料供應(yīng)商能在第一時間收到數(shù)據(jù)信息，及時進行生產(chǎn)并運輸。同時，BIM 數(shù)據(jù)平臺能夠進行實時的數(shù)據(jù)反饋，給實際施工提供數(shù)據(jù)保障，防止出現(xiàn)因參數(shù)問題導(dǎo)致施工進度延緩的情況。另外，對于生產(chǎn)的預(yù)制構(gòu)件，還能通過BIM技術(shù)進行數(shù)據(jù)審核，保障構(gòu)件達到要求，以高質(zhì)量構(gòu)件為后期施工提供材料保障。

2.3 施工階段的應(yīng)用

施工階段是整個裝配式建筑的核心，把控好施工過程，進行施工人員合理規(guī)劃，對于裝配式建筑的完成至關(guān)重要。施工現(xiàn)場的管理一直都是難題，一方面，由于各構(gòu)件在類型、材質(zhì)等方面存在較大差異，致使無法進行集中管理，擺放得不規(guī)范不僅影響到構(gòu)件的使用質(zhì)量，還降低了施工效率。另一方面，施工人員由于各自擅長領(lǐng)域不同，對于人員的合理分工也是必須解決的難題。在BIM技術(shù)的幫助下，可以對現(xiàn)場的施工進行更加精確化的管理。首先，針對構(gòu)件組成及施工人員數(shù)量及特點，可先通過模擬管理進行管理方案的優(yōu)化探索。然后，在施工現(xiàn)場實施最佳的管理方案，合理有效規(guī)劃，避免出現(xiàn)操作不規(guī)范的問題，同時將人力資源效用最大化。在BIM 技術(shù)的使用下，還能針對突然出現(xiàn)的新發(fā)情況，進行應(yīng)急管理，及時進行人員和構(gòu)件的調(diào)整，保證施工階段高效進行。由此看來，BIM 技術(shù)貫穿于整個裝配式建筑的建設(shè)過程。以上海市某大學學生公寓為例，該公寓采用裝配式的結(jié)構(gòu)為主。在設(shè)計階段，運用BIM 技術(shù)實現(xiàn)精修裝設(shè)計的一體化，滿足學生的個性化需求，比如：電視墻的整體布局、廁所的整體布局等。而在建設(shè)階段，運用BIM 技術(shù)設(shè)計的模型進行工程量的計算，通過預(yù)算成本與實際成本間的對比，實現(xiàn)成本管控的科學化、合理化。在整個公寓的建設(shè)上，BIM技術(shù)保障了公寓的建設(shè)質(zhì)量，還節(jié)約了大量成本。

3.BIM 技術(shù)在裝配式建筑中面臨的問題

3.1 缺乏足夠重視

BIM 技術(shù)在我國剛剛興起，作為新興的技術(shù)，其在實際的運用推廣中發(fā)展十分緩慢。一方面，受傳統(tǒng)建筑方法思想的禁錮，為實現(xiàn)更大的經(jīng)濟效益，一些施工企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層不愿冒巨大的風險，花費巨大成本去探究BIM 技術(shù)；另一方面，國家和政府對于BIM 新興技術(shù)的發(fā)展還無規(guī)范的實施要求，缺乏對BIM 技術(shù)運用的支持。因此，大多企業(yè)對BIM技術(shù)不重視，更不愿去運用BIM 技術(shù)。

3.2 缺乏專業(yè)人才隊伍

與傳統(tǒng)建筑不同，裝配式建筑的BIM 技術(shù)應(yīng)用，需要大量的技術(shù)人才，而不是簡單的勞動力。在工廠中，對于每一臺機器，都要經(jīng)過BIM 技術(shù)精密的自動化及信息化控制，對于每一個構(gòu)件，都要經(jīng)過大量的計算設(shè)計，絕不容許出現(xiàn)一絲誤差。而這些高標準高質(zhì)量的要求，對工作人員來說是巨大的挑戰(zhàn)，必須提升自己的BIM專業(yè)技術(shù)能力才能滿足工作要求。而在施工過程中，對施工人員的專業(yè)要求也提高了，BIM 技術(shù)的運用不僅僅需要體力，也需要對構(gòu)件和組裝過程有深入的了解。然而，BIM 技術(shù)發(fā)展才剛剛起步，專業(yè)人才嚴重不足，只能依靠普通的勞動力，這使得BIM技術(shù)的效率和質(zhì)量難以提高，增加了大量人力成本和時間成本。

3.3 BIM 技術(shù)應(yīng)用不夠全面深入

當前，建筑行業(yè)對BIM 技術(shù)的應(yīng)用還十分淺顯。大多企業(yè)運用BIM 技術(shù)僅僅為了設(shè)計建筑圖紙，且在設(shè)計圖紙上也只是簡單畫出圖紙即可，沒有充分運用好BIM 技術(shù)的優(yōu)勢。BIM 技術(shù)的運用，可以貫穿于整個建設(shè)過程中，將建設(shè)中的每一步有效銜接，既能提高數(shù)據(jù)的精確性，也能提升整個工程的效率。因而，對BIM技術(shù)及時進行全面深入的應(yīng)用探索是建筑業(yè)發(fā)展必不可少的過程。

4.優(yōu)化BIM 技術(shù)在裝配式建筑應(yīng)用中的措施

4.1 加強對BIM 技術(shù)的重視

BIM 技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用與發(fā)展，離不開建筑企業(yè)對BIM 技術(shù)的高度重視，更離不開國家對BIM 技術(shù)的提倡與支撐。一方面，建筑企業(yè)要高度重視BIM 技術(shù)的運用，要了解到這是未來建筑業(yè)的發(fā)展趨勢，意識到若脫離大趨勢必將慘遭淘汰。因此，必須由管理層起帶頭作用，以視頻學習，PPT 講解等方式帶領(lǐng)員工初步了解BIM 技術(shù)，并在實際的建筑過程中，慢慢應(yīng)用BIM 技術(shù)。另一方面，國家和政府也要對BIM 技術(shù)進行規(guī)范管理，出臺相關(guān)規(guī)章制度，引領(lǐng)BIM技術(shù)在建筑業(yè)的發(fā)展。另外，要特別注重對BIM 技術(shù)的支持，可對進行BIM 技術(shù)的企業(yè)給予優(yōu)惠政策，比如減免稅費、給予津貼等等，減少建筑業(yè)企業(yè)在資金上的憂慮。

4.2 組建專業(yè)人才隊伍

BIM技術(shù)在裝配式建筑的長遠發(fā)展，離不開專業(yè)的技術(shù)人才。在BIM 技術(shù)上，施工單位必須加強人才隊伍的構(gòu)建，尤其是管理層要給予重視。對于單位內(nèi)部的專業(yè)技術(shù)人員，要定期實施培訓，請專門的學者、精英或企業(yè)骨干進行BIM 技術(shù)講解與分享，提升技術(shù)人員的專業(yè)能力水平。也要加強對外部BIM 技術(shù)人才的招聘吸引，對于高質(zhì)量人才，要提高待遇水平，比如在高工資的基礎(chǔ)上，給予一定的生活補貼，以留住更多的高技術(shù)人才。同時，還可以與當?shù)馗咝?、BIM 技術(shù)協(xié)會進行交流合作，比如企業(yè)可為高校提供人才實踐技能培訓以及實習的基地，而高校將技術(shù)人才以及新興技術(shù)輸入至企業(yè)，實現(xiàn)互利共贏。以此，打造一支專業(yè)的BIM 技術(shù)人才隊伍，提高人才質(zhì)量。

4.3 拓寬BIM 技術(shù)應(yīng)用廣度和深度

BIM 技術(shù)在裝配式建筑領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣闊，且每個細節(jié)都能深入挖掘。拓寬其應(yīng)用廣度和深度，能加快BIM 技術(shù)在建筑業(yè)的發(fā)展，促進傳統(tǒng)建筑業(yè)向裝配式轉(zhuǎn)型。以北京市某定向安置房項目為例，BIM 技術(shù)在此項目中充分展現(xiàn)出獨特的優(yōu)勢。在項目進行之初，就已經(jīng)制定了BIM 技術(shù)應(yīng)用流程，并選擇出了合適的BIM 軟件。在規(guī)劃設(shè)計時，BIM 技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在利用日照分析輔助進行建筑的總平面布局，包括戶型的設(shè)計、模塊庫的建立并優(yōu)化了構(gòu)件的設(shè)計。同時，運用BIM 技術(shù)進行工作量的統(tǒng)計，合理分配資源，加速了該安置房項目的施工效率與進程。正是將BIM 技術(shù)運用于整個項目的各階段，并深入挖掘，才使該安置房項目成為安置房高質(zhì)量標桿。因此，為提升建筑質(zhì)量，必須積極拓寬BIM 技術(shù)應(yīng)用的廣度和深度。

5.結(jié)束語

BIM 技術(shù)必將在裝配式建筑領(lǐng)域迎來巨大的發(fā)展，促進建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展。為此，必須正視BIM 技術(shù)的應(yīng)用，加強對BIM 技術(shù)的重視與支持，培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人才，拓寬應(yīng)用廣度和深度，以此推動BIM 技術(shù)在建筑業(yè)的應(yīng)用發(fā)展。