李西红
中国水电建设集团十五工程局有限公司 陕西西安 710000
摘要：预制装配式建筑施工强调各部门、各专业人员之间的有效协调与密切联系，加强对施工过程的严格化与精细化管理，而BIM技术的产生与运用为建筑施工带来了极大的便利，帮助施工人员更好地开展和落实施工与管理工作，提高各环节的安全可靠性。文章主要探讨预制装配式建筑施工中，如何合理的运用BIM技术，并有效的发挥其优势。
关键词：BIM技术；预制装配式建筑施工；施工管理；运用
引言
装配式建筑中采用大量集中预制的PC构件，现场作业量少、节约劳动力，机械化水平高、建造速度快，受自然影响因素小、节约工期，符合绿色施工的要求，对于国内建筑业的转型升级意义重大。目前，很多学者开展了对于装配式建筑的研究，其中BIM技术在装配式建筑中的应用这一课题颇受关注。BIM（建筑信息模型）以项目中的各类信息数据作为模型的基础，具备可视性、模拟性、优化性、协调性和可出图性五大优势。BIM模式可以将建筑中的几何信息及非几何形信息完全涵盖，涉及到建筑材料的品种、规格、型号、重量、造价等方面，可以为建设方、设计方、监理方和施工方等参建各方提供各类工程数据，方便相关人员开展“模拟和分析”。现阶段的装配式建筑项目在施工过程中存在诸多问题，比如说由于工程规模过大、施工人员技术水平良莠不齐、现场管理缺乏系统性，导致的施工时各道工序衔接强度低、施工工艺不符合要求、预制构件受损严重、预制构件连接部位强度不达标等问题。因此，装配式建筑施工技术仍需完善，BIM技术的引入为装配式建筑施工技术的提升带来了全新的转机，BIM技术一方面可以减少设计误差、提高设计效率，另一方面可以优化施工的各道环节，对于推进装配式建筑的发展意义重大。
1装配式建筑中BIM技术的应用现状
1.1应用范围
BIM技术的应用引领了建筑行业的革命性发展。现阶段，在不同类型的装配式建筑中都已经实现了BIM技术的实践应用，例如装配式的木结构、混凝土结构以及钢结构等，而在装配式混凝土结构中BIM技术的应用比较普遍。此外，在建设工程全寿命周期都可以应用BIM技术，即：开发管理（DM）、项目管理（PM）和物业管理（FM）。
1.2应用广度
从装配式建筑方面分析，在建设的各个阶段BIM协同设计正在尝试应用。以装配式建筑设计阶段为例，BIM技术的应用方面分为管线优化、预制构件拆分与碰撞检测等；以装配式建筑施工阶段为例，主要包含了工程现场中预制构件堆放与施工模拟等，实现施工提前规划。
2 BIM技术在装配式建筑智能施工安装过程中的实际应用
2.1 BIM技术在装配式建筑构件检测方面的应用
对于大部分装配式建筑预制构件来说，采用的往往都是在工厂中进行预制与生产，然后再将预制构件运输到建筑施工现场进行吊装的装配模式。这种建筑装配模式对于建筑构件的生产精度以及施工现场的安装精度的要求相对都更高一点，一般来说往往会达到毫米级别的精度。因此，要想真正实现装配式建筑的智能施工与安装，并切实提高施工质量与安装效率，相关建筑预制构件在生产与安装过程中的生产精度以及安装精度的控制就相对显得至关重要。但是在传统的装配式建筑施工与安装过程中，常规的一些建筑测量工具无论是对生产精度的控制还是对安装精度的控制，都相对较低。而BIM技术的出现则可以有效地解决当前这个难题，通过采用BIM技术中的数据采集与处理功能，并结合相关的建筑三维模型的生成，可以有效提升建筑预制构建的精准程度，从而确保相关建筑预制构件能够从生产到安装都实现无缝衔接，一方面可以有效节省传统装配建筑施工过程中所浪费的大量的测量时间，切实提高建筑施工与安装的效率；另一方面也可以确保相关建筑预制构件的精准度，对于建筑整体质量的提升也有很大的帮助。
比如，在实际的装配式建筑构件检测过程中，可以将BIM技术与三维激光扫描技术进行结合应用，从而实现对相关预制构件的精准控制。首先，技术人员需要对装配式建筑的预制构件进行三维扫描，根据扫描到的数据与信息生成建筑预制构件的模型；之后技术人员在利用BIM技术与三维扫描软件之间的链接，将相关建筑的预制构件模型装化为BIM模型数据。这时需要技术人员与实际的建筑构件设计人员进行沟通与交流，将BIM技术所生成的建筑构件模型数据与深化设计模型进行对比，从而检测出建筑预制构件工厂所生产出来的预制构件是否符合设计人员的设计意图以及相关建筑装配的需求。与此同时，在进行装配式建筑安装的过程中，对于施工现场的塔式起重机、施工升降机、物料提升机等施工设备也可以先通过三维扫描技术进行数据收集，再通过BIM技术建立模型并生成模型数据，再将施工设备的模型数据与相关预制构件的模型数据进行对比与审核，进而实现对预制构件和施工设备的双重精度控制与检测[3]。
2.2基于BIM技术的三维场地规划与布置
利用BIM技术构造一个虚拟的建造环境，实现三维场地规划与管理。虚拟建造环境中包括平面布置、PC构件和设备设施等三维模型，项目管理部门借助BIM技术的可视化特点，在三维动画模型中清楚地观察和追踪现场实际施工情况。因装配式建筑构件体积和重量较大，外观质量要求高，尽量避免二次搬运，防止构件破坏。利用BIM技术发挥指导作用，辅助场内平面布置，优化施工方案，优化管理资源，从而达到文明施工要求。全方位模拟施工场地与施工过程，发挥三维技术的辅助作用，指导构件从入场到检验、堆放直至最终的安装。
2.3进行装配式建筑造价管控
BIM软件中涵盖了大量的建筑信息，并能够实现资源的动态化管理。该软件可以借助计算机技术便捷的统计BIM模型数据信息，准确计算装配式建筑的节点以及工程量，对比人工计算大幅度减少了计算误差。有关研究显示，BIM技术的引入可以将造价估算的精度控制在3%范围内，对比传统估算方式可以节省80%的估算耗时并省去40%的预算外更改。此外，借助BIM技术开展碰撞检查，还可以避免不同专业以及不同参与方之间发生冲突，促进良好交流。
2.4设计方案优化
首先是碰撞检测。基于BIM技术下的装配式建筑模型，基本包含了结构模型、建筑模型以及施工现场模型等，主要完成相同专业下的各类构件硬碰撞检测，不同专业下各类构件软碰撞检测，以及各类吊装机械施工的动态碰撞检测。然后根据碰撞检测报告，以“检测——优化——再检测”的思路，通过BIM装配式建筑多专业模型实现设计与施工方案的优化，从而确保装配式建筑施工的有序、有效进行；其次是深化设计。对于装配式建筑而言深化设计与设计阶段、生产阶段以及安装阶段是息息相关的，而应用BIM可视化技术能够在很大程度上提升设计工作效率。以构件生产与施工阶段为例，在深化设计时要根据建模规范选择BIM三维辅助设计，基于BIM平台建立钢筋、预留孔洞以及预埋件等一体化集成BIM深化模型，当采集预制构件各项信息之后，进行碰撞检测与工程量计算等。同时建立现浇预制模型，对现浇节点进行深化设计，并通过BIM可视化技术完成现场装配的模拟作业，从而防止预制构件和现浇连接节点出现碰撞现象。
结语
装配式建筑的核心是“集成”，BIM方法是“集成”的主线。这条主线串联起设计、生产、施工和物业管理的全过程，服务于建设工程全寿命周期。采用BIM+装配式建筑将会提高装配式建筑设计效率，实现预制构件的标准化设计、精细化设计，同时优化整合预制构件生产流程，加快装配式建筑模型试制过程，改善预制构件库存和现场管理，从而提高施工现场管理效率，最大限度地整合建筑全产业链，实现全过程、全方位的信息化集成。
参考文献
[1]张玉林;董知恩等.BIM技术在装配式建筑施工质量管理中的应用研究[J].住宅与房地产，2019，11（25）：90-91.
[2]周文.探究BIM技术在装配式建筑施工质量管理中的应用[J].建材与装饰，2019，11（15）：101-102.
[3]贺龙喜,宋娟,杨期柱,刘聪聪.建筑施工企业推广BIM技术的对策研究[J].工程技术研究.2018(04)