装配式建筑工程施工过程中BIM技术应用实践

刘晓坤

【摘要】随着我国装配式建筑信息化的推进，BIM技术在建设工程领域得到了蓬勃发展。本文通过概述BIM技术的含义、优点及发展过程，重点论述了BIM技术在建设工程全寿命周期各重要阶段的应用，如在设计阶段的碰撞检查，招投标阶段的算量处理，施工阶段的5D协同管理，项目竣工运营维护阶段的项目终身信息管理等。

【关键词】装配式建筑工程;BIM技术

【中图分类号】TU17

【文献标识码】A

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.25.116

BIM技术的应用已经成为工程建设行业的一个趋势，尤其是在装配式建筑施工行业，正逐步进入以建造过程应用为主的深度应用阶段，其涉及内容广泛，在装配式建筑工程实践过程和装配式建筑工程全寿命周期的所有环节均会运用。

1、BIM技术在装配式建筑领域中的应用概述分析

从装配式建筑项目的设计到施工过程，无论是设计施工单位还是业主之间都需要相互沟通协调，从而找出问题的原因并提出相应的措施。但在CAD二维设计中，各专业设计师与施工人员之间无法做到实时沟通与协同，很多问题都是在出现以后才寻求解决方案。然而，BIM技术则可以提前模拟出可能产生的问题，帮助设计师进行修改，协同设计师与施工人员的工作，避免实际施工操作中出现的冲突问题。同时BIM技术还可以帮助电梯井、防火区与地下排水等布置与其他设计布置的协调问题，将问题前置化，有效节约人力。

2、装配式建筑工程施工过程中BIM技术应用实践

2.1 BIM技术在装配式建筑设计中的应用

如想确保装配式建筑工程的智能化，其首要任务则是将BIM技术运用于装配式建筑设计中。在BIM平台搭建完毕后，需要由专业人员提前抵达装配式建筑场地，对现场数据进行勘察收集，待整理完毕后录入已搭建平台的数据库内，便可安排后续BIM建模工作。基于BIM技术的三维建模软件对模型进行创建，通过人工的方式绘制装配式建筑所需基础构件，如柱、梁、板等，同时按照勘测数据输入相关构件参数，软件即可自动建成整栋楼层的装配式建筑模型，并按照内置清单和定额计算规则，计算其工程量。或者可通过将工程图纸导入三维建模软件，智能识别图中装配式建筑基础构件，定义构件参数后即可计算机仿真，计算工程量。同时，在规划设计环节中也能运用到BIM中，例如住宅区根据周边环境得出BIM模型的模拟数据，规划整体布置方案并创建出更合适场地地形的全面装配式建筑模型。对于传统二维图纸而言，通过数据标注+文字注释的形式，很难清晰明确的将施工中的复杂节点、关键部位等表示清楚，而通过BIM模型的可视化特点，则可用三维的形式使设计方更加准确地把控到装配式建筑结构的细节之处，易于后续的调整优化。与传统装配式建筑模型相比，设计人员能使用BIM模型渲染装配式建筑项目设计效果，将其设计方案更好地展示给工程业主。借助BIM模型的可视化特点可以将装配式建筑项目的整体布局和结构细节直观地展示出来，工程业主、施工单位及设计单位能准确、快速、全面地获取装配式建筑设计的相关信息，利于各单位更好地进行研讨。

2.2提高信息变动的实效性

就当前实际情况而言，在装配式建筑工程设计过程中，传统统计方式会导致各个专业间的互动性受到不利影响，具体表现在实效性方面，通常一个专业在修改设计后，这个信息很难被其他专业及时捕捉，继而到施工阶段就会爆发大量的矛盾，工程进度会因此受到影响。而BIM技术的应用，则可以有效解決此类问题，究其原因，主要是BIM技术可以通过构建三维数字模型的方式显示设计变更的信息，这样一来就提高了信息变动的实效性，装配式建筑工程施工的整体效率也会得到有效提升，同时，还能避免因为设计变更导致的返工问题，并及时发现矛盾和解决矛盾，从而减少工程投入。例如在装配式建筑土建施工阶段设备用房预留孔洞位置发生变化，传统方式下若土建设计单位资金不到位，会引起装修施工发生额外变更，但运用BIM技术后，提高了信息变动的时效性，减少了这部分变更[1]。

2.3设备运行状态监控

（1）设备运行状态监测将BIM技术与互联网、物联网技术相结合，实时查看设备运行情况，便于远程设备管理[10]。（2）设备异常报警系统可自动判断传感器、监控设备反馈的数据是否异常，当判断结果为异常时，系统将发送警报通知到各运维管理人员的移动端，同时在BIM模型中高亮显示异常位置，更加直观有效地展示设备异常情况。（3）设备统计与查询查看设备属性信息、空间信息、相关运维工作记录，筛选导出设备信息工作表。

2.4自动预警与报警模块

通过智能化的数据集成运营平台对装配式建筑物及其设备系统建设预警工作，无疑是当下先进的，也是未来全行业必将推进的发展方向。预警系统整体架构。主要包括三项组成部分，分别为关键设备、关键参数、参数阙值。当设备的某一指标项参数超过阈值上限或低于阈值下限时，即触动本平台的预警机制。此模块旨在结合BIM模型实现设施管理运营预警过程自动化标准化，实时监测关键设备及其构件运行过程中的状态，实现设备科学评价和自动预警的功能。预警系统能实现对装配式建筑物全设备系统的24小时不间断监控，在解放了传统的人力坐班的同时，还提高了设备监控的效率和准确性。预警系统不仅仅是对巡检之外的补充，还通过降低设备异常运行的时间延长了设备的使用寿命，是企业走可持续性发展道路的重要工具。

2.5视频监控管理

装配式建筑管理系统内所有的视频监控系统可以整合到一个平台体系当中，主要通过利用总控室平台优势，实现对各个区域无死角无遮拦的监视管理。一方面，视频监控系统主要集成摄像头的三维空间属性，帮助用户及时找到所需查询的摄像头位置。用户可以根据查询摄像头实时监控画面明确装配式建筑内部空间情况，判断是否存在可疑人员。另一方面，装配式建筑管理系统中的视频监控系统一般多支持对监控摄像机设备信息维护与构建关联，如在项目三维模型图中，设计人员可以实时对监控摄像机模型进行空间信息以及属性信息的维护与管理。此外，对于视频监控反馈的数据内容，系统可以自动存储，以便日后使用。

结语：

综上所述，随着装配式建筑信息化水平的提高以及我国相关扶持政策措施的出台，BIM技术在装配式建筑领域的应用越来越广泛。运用BIM技术对建设工程整个寿命周期的重要环节进行优化指导，既可以优化工期、节约成本、提高生产效率和施工质量，又可以最大限度地协调各项目参与方。在不久的将来，随着装配式建筑领域信息科技的不断发展与进步，BIM技术必将成为装配式建筑行业的基本应用手段，更好地为装配式建筑业发展保驾护航。

参考文献：

[1]杨丝云，王旋，胡珏，等.基于BIM的装配式建筑与实施研究[J].科技创新与应用，2021（11）：9-16.

[2]高峻.基于BIM的装配式建筑管理系统设计与应用[J].科技创新与应用，2021（11）：112-114.

[3]苗智慧.基于BIM的装配式建筑研究[J/OL].土木装配式建筑工程信息技术：1-10[2021-03-17].

[4]李文，张云峰，滕振超.基于BIM技术的土木工程专业实践模式的研究[J].科技风，2021（07）：35-36.