屈亮 米宗寶 范銀龍

摘要：隨著我國(guó)國(guó)力不斷發(fā)展和壯大，建筑行業(yè)也迎來(lái)嶄新時(shí)代，同時(shí)，加之信息技術(shù)愈發(fā)完善，更多建筑企業(yè)選擇在實(shí)際施工中引入信息技術(shù)進(jìn)行管理和實(shí)際操作，更大程度上提高工程進(jìn)度和質(zhì)量。裝配式建筑以標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)、機(jī)械化施工為主體建筑結(jié)構(gòu)，并被我國(guó)建筑領(lǐng)域所關(guān)注與重視，裝配式建筑具備節(jié)能以及環(huán)保等特點(diǎn)，并且屬于速度的建筑生產(chǎn)方式。而B(niǎo)IM技術(shù)作為建筑區(qū)域的一種信息化技術(shù)，其自身?yè)碛锌陀^性、規(guī)模性、協(xié)調(diào)性、完善性、可出圖性等技術(shù)特點(diǎn)，文章將BIM技術(shù)運(yùn)用到裝配式建筑中，進(jìn)而從建設(shè)項(xiàng)目全壽命周期的角度去觀看，可有效提高施工的時(shí)效性和管理水平，及時(shí)推進(jìn)新型建筑向工業(yè)化和信息化方向發(fā)展。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);裝配式建筑;設(shè)計(jì)應(yīng)用

一、前言

現(xiàn)階段，我國(guó)傳統(tǒng)建筑物的生產(chǎn)形勢(shì)和國(guó)外進(jìn)行對(duì)比分析較為滯后，在具體的建設(shè)作業(yè)過(guò)程當(dāng)中并不強(qiáng)調(diào)信息內(nèi)容的一體化，導(dǎo)致策劃環(huán)節(jié)和建設(shè)環(huán)節(jié)之間并不配合，導(dǎo)致建設(shè)材料出現(xiàn)了不必要的耗損，造成工程項(xiàng)目建設(shè)效率難以提高，最終造成建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)周邊條件與環(huán)境遭遇嚴(yán)重的污染，導(dǎo)致大自然環(huán)境被嚴(yán)重破壞，即刻需要實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)升級(jí)和轉(zhuǎn)型，在方針政策的大環(huán)境下，邁入到產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)作業(yè)中[1]。在裝配式建筑實(shí)際建設(shè)作業(yè)的時(shí)候，工廠加工、機(jī)械化建設(shè)以及標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)等，都打破了過(guò)去建筑物的詬病，被建設(shè)企業(yè)所強(qiáng)調(diào)與重視，其屬于環(huán)保、節(jié)能、減排的先進(jìn)建筑加工形式。裝配式建筑在策劃時(shí)，一定要充足明確構(gòu)件在建筑材料運(yùn)輸以及加工作業(yè)的具體問(wèn)題，明確工程項(xiàng)目的實(shí)際協(xié)作情況。如若這樣的問(wèn)題沒(méi)有辦法及時(shí)進(jìn)行處理以及解決，便會(huì)導(dǎo)致各個(gè)方面的策劃作業(yè)出現(xiàn)沖突現(xiàn)象，導(dǎo)致大規(guī)模的建設(shè)作業(yè)不斷變更，這樣會(huì)對(duì)建設(shè)進(jìn)度起到不良影響，造成工程項(xiàng)目的建設(shè)成本不斷增多。

二、BIM技術(shù)介紹

BIM技術(shù)的全拼是BuildingInformationModeling，翻譯為漢語(yǔ)為：“建筑信息模型”，BIM是三維數(shù)字技術(shù)的基礎(chǔ)，合成建筑工程項(xiàng)目中的各種有關(guān)訊息和工程數(shù)據(jù)模型，BIM是對(duì)工程項(xiàng)目設(shè)施實(shí)體與成效特性的數(shù)字化表達(dá)[2]。一個(gè)全面的信息模子，能夠接連建筑項(xiàng)目生命期不同階段的數(shù)據(jù)、程序、資源是對(duì)工程對(duì)象的完整敘述，并且可被建設(shè)項(xiàng)目中不同的參與者共同使用，BIM具有單一工程數(shù)據(jù)，可處理分布式、結(jié)構(gòu)工程數(shù)據(jù)之間的統(tǒng)一性和全局共享問(wèn)題，幫助建設(shè)項(xiàng)目生命期中動(dòng)態(tài)工程訊息建設(shè)、管束和共享。建筑訊息模型同時(shí)又是一種運(yùn)用于策劃、創(chuàng)造、管理的數(shù)字化模式，此種方式支持建筑工程的合成管理環(huán)境，可以讓建筑工程在整個(gè)程序中顯著提升效率和大量減少風(fēng)險(xiǎn)。

BIM通常具有以下特點(diǎn)：模型信息的完整性，除去對(duì)工程對(duì)象進(jìn)行3D幾何信息和拓?fù)潢P(guān)系的描寫(xiě)，還包含完整的工程信息描寫(xiě)，比如對(duì)象名稱(chēng)、構(gòu)造種類(lèi)、建筑材料、工程性能等策劃訊息，施工程序、進(jìn)程、成本、品質(zhì)、人力、設(shè)備、資料能源等施工訊息，工程安全本能，原料耐久性能等建設(shè)信息，對(duì)象之間的工程邏輯聯(lián)系等。BIM總體模型如圖1所示。

三、BIM技術(shù)在裝配式建筑中的優(yōu)勢(shì)

BIM技術(shù)是整個(gè)施工工程數(shù)據(jù)集成的重要環(huán)節(jié)，在工程中創(chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù)平臺(tái)，BIM采用三維建筑是策劃方式，可以將建筑物直觀的展現(xiàn)在人民眼前，同時(shí)還可以向人民呈現(xiàn)工程項(xiàng)目的樣子、每個(gè)連接點(diǎn)、精準(zhǔn)做法、管線布排等，使得設(shè)計(jì)設(shè)可以更加清晰的把控項(xiàng)目策劃節(jié)奏，提高策劃質(zhì)量和效率[3]。BIM技術(shù)匯總了整個(gè)建筑項(xiàng)目中每個(gè)部門(mén)的數(shù)據(jù)訊息，BIM模型自身就是一個(gè)數(shù)據(jù)匯總模型，該模型可以完整準(zhǔn)確的提供整個(gè)建筑工程訊息。同時(shí)BIM技術(shù)具有精密的工業(yè)化制造優(yōu)勢(shì)，裝配式建筑采用工廠化加工生產(chǎn)構(gòu)建、配件、部品，選用信息化、機(jī)械化裝配技術(shù)組裝的建筑整體，其工廠化加工構(gòu)建準(zhǔn)確度能達(dá)到毫米級(jí)，對(duì)于實(shí)際安裝的精準(zhǔn)度要求也極為之高，進(jìn)而滿足不同產(chǎn)品組件的安裝精準(zhǔn)度要求。

具體講，建筑工業(yè)化要求全面“縝密制造”，要全方位實(shí)現(xiàn)縝密化設(shè)計(jì)，產(chǎn)物化加工和縝密化轉(zhuǎn)配，而B(niǎo)IM運(yùn)用優(yōu)勢(shì)和建筑工業(yè)化的“縝密制造”的特性高度切合，可以實(shí)現(xiàn)縝密化設(shè)計(jì)、縝密化施工。新型安裝式建筑是由策劃、加工、施工、裝修、管理五位一體的程序化和集成化建筑，不是傳統(tǒng)加工方式+安裝化建筑，新型建筑工業(yè)化應(yīng)該具備的五大特性是：“標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化加工、安裝化施工、一體化裝修、技術(shù)化管理”?！凹伞弊鳛榘惭b式建筑的中心，BIM則是“集成”的主流線，連接設(shè)計(jì)、加工、施工、裝修、治理全過(guò)程，服務(wù)于設(shè)計(jì)、創(chuàng)建、運(yùn)營(yíng)、卸除全生命周期，數(shù)字化模擬、信息技術(shù)描述系統(tǒng)因素，落實(shí)信息化技術(shù)協(xié)同設(shè)計(jì)、可觀化安裝，工程量訊息交匯與節(jié)點(diǎn)串聯(lián)模擬，以及檢查等全新應(yīng)用，整頓建筑全產(chǎn)業(yè)鏈，真正落實(shí)實(shí)現(xiàn)全流程、全方位信息技術(shù)化集成。

與此同時(shí)，BIM技術(shù)可以為裝配式建筑提供訊息共享平臺(tái)，每個(gè)專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)工程師在平臺(tái)中一起建模、一起修正，共享訊息，合同設(shè)計(jì)策劃，每一個(gè)專(zhuān)業(yè)出現(xiàn)設(shè)計(jì)誤差或是設(shè)計(jì)修改時(shí)，其他人員均可及時(shí)收獲信息，并進(jìn)行有效處理和修正。同期，不同專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)師可以在同一平臺(tái)上進(jìn)行分工合作，依照一定標(biāo)準(zhǔn)和原則進(jìn)行策劃，在有效的時(shí)間內(nèi)完成更多設(shè)計(jì)工作，極大程度上提升設(shè)計(jì)精準(zhǔn)度和效率[4]。熟悉BIM的人都明白，BIM不能僅貼附著表明，且是要深入到工程的“神經(jīng)”上，通過(guò)這個(gè)形象的擬比，充分說(shuō)明了想要深度挖掘BIM的運(yùn)用優(yōu)勢(shì)，不具備充足的技術(shù)、邏輯、思路和經(jīng)驗(yàn)是很難完成的，伴隨BIM的擴(kuò)展，未來(lái)在城市構(gòu)建以及智慧化管理方面定會(huì)大有作為，更為推動(dòng)工業(yè)化和綠色建筑與BIM技術(shù)有效融合起到至關(guān)重要的作用。

四、策劃階段

每個(gè)工程項(xiàng)目前期都需要花費(fèi)大量的時(shí)間進(jìn)行設(shè)計(jì)和策劃，在建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段，每個(gè)工程師都應(yīng)該憑借先進(jìn)的BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)三維共同策劃，經(jīng)過(guò)此技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)3D模型以及二維平面圖時(shí)時(shí)刻刻進(jìn)行調(diào)換。此刻，設(shè)計(jì)師可以將設(shè)計(jì)好的三維模型直接交給實(shí)施或者是建設(shè)企業(yè)。如果雙方并不滿意，不管是建設(shè)企業(yè)，還是實(shí)施企業(yè)，都不需把圖紙還給設(shè)計(jì)師，而是憑借先進(jìn)的BIM技術(shù)在計(jì)算機(jī)當(dāng)中展開(kāi)修改作業(yè)，此修改會(huì)關(guān)聯(lián)各個(gè)設(shè)計(jì)方，在實(shí)際溝通中減少了來(lái)回交替圖紙的時(shí)間，進(jìn)而大大提升了實(shí)際工作效率[5]。BIM技術(shù)能夠?qū)こ添?xiàng)目的建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)以及選址等展開(kāi)探究與分析。比如，對(duì)建筑工程進(jìn)行解析、對(duì)能源損耗情況進(jìn)行解析等。

針對(duì)建筑工程項(xiàng)目而言，其具體的選址工作和之后的建設(shè)作業(yè)相關(guān)聯(lián)，涉及每種構(gòu)建運(yùn)載和構(gòu)建吊裝設(shè)備的組裝等，因此建筑場(chǎng)地的選址在今后施工工作中十分重要，建筑行業(yè)定要重視此環(huán)節(jié)工作，才能更好完成實(shí)際施工工作。同期，BIM建模中應(yīng)用到“族”，對(duì)工程項(xiàng)目建設(shè)作業(yè)當(dāng)中的構(gòu)件尺寸、數(shù)量以及類(lèi)型等展開(kāi)創(chuàng)建作業(yè)，做好分類(lèi)統(tǒng)計(jì)工作，明確建設(shè)材料的實(shí)際使用時(shí)間，一方面讓技術(shù)人員經(jīng)過(guò)3D模型明確建筑物情況，另一方面也能夠節(jié)省更多的成本支出，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間堆放，最大程度上避免施工進(jìn)度的延期問(wèn)題出現(xiàn)（BIM技術(shù)可實(shí)現(xiàn)不同角色人員協(xié)同工作，如圖2所示）。針對(duì)先進(jìn)的BIM技術(shù)而言，碰撞檢測(cè)至關(guān)重要，其能夠建設(shè)完善合理的3D立體模式，針對(duì)各個(gè)專(zhuān)業(yè)對(duì)多個(gè)方面的創(chuàng)擊進(jìn)行檢測(cè)作業(yè)，包含兩個(gè)方面，其一是硬碰撞，其二是間隙碰撞[6]。前者包括建筑物構(gòu)造在空間方面的重合性以及交叉性，特別是在缺少統(tǒng)一標(biāo)高的情況之下，主要出現(xiàn)在空調(diào)以及排水管道等位置。后者主要指的是兩個(gè)實(shí)體結(jié)構(gòu)在當(dāng)前的建筑物空間結(jié)構(gòu)方面并不存有重合以及交叉等現(xiàn)象。然而，兩者之間存有的距離和具體要求并不相符。一般情況下，需要考慮其安全方面的因素，各個(gè)地方都存有碰撞現(xiàn)象，并且出現(xiàn)在不一樣的管道當(dāng)中，在通過(guò)撞擊檢測(cè)以后，建筑工程項(xiàng)目在實(shí)際動(dòng)工作業(yè)以前，要找出設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中存有的撞擊點(diǎn)，對(duì)其展開(kāi)策劃以及改善，將全部撞擊點(diǎn)直接消除，使用這樣的方式方法有效減少建設(shè)時(shí)期的設(shè)計(jì)情況，縮短工程項(xiàng)目實(shí)際建設(shè)的時(shí)間與周期，節(jié)約了更多的成本支出。

五、實(shí)際施工階段

在建筑工程項(xiàng)目具體建設(shè)作業(yè)的時(shí)候，建設(shè)進(jìn)度非常慢，難以全面保證建設(shè)質(zhì)量以及實(shí)際成效，非常容易由于交通以及氣候等方面的因素出現(xiàn)耽誤工期的現(xiàn)象，造成工程項(xiàng)目沒(méi)有辦法在預(yù)期時(shí)間當(dāng)中進(jìn)行交工，這樣會(huì)導(dǎo)致資金方面出現(xiàn)嚴(yán)重的損失現(xiàn)象[7]。將先進(jìn)的BIM技術(shù)充分運(yùn)用其中，需要在多個(gè)方面考慮此問(wèn)題，技術(shù)人員應(yīng)該把建設(shè)進(jìn)度、周期等貫穿在3D建筑物模型當(dāng)中。也就是說(shuō)，能夠?qū)ㄔO(shè)進(jìn)度展開(kāi)虛擬性的示范作業(yè)，實(shí)現(xiàn)虛擬計(jì)劃和建設(shè)進(jìn)度之間的良好對(duì)照，明確建設(shè)進(jìn)程的科學(xué)性以及合理性。

與此同時(shí)，做好建設(shè)進(jìn)度的合理調(diào)整作業(yè)，有效減少多個(gè)方面因素導(dǎo)致的建設(shè)周期拖延的問(wèn)題（BIM虛擬建模安全圖如圖3所示）。在當(dāng)前的建筑工程實(shí)際建設(shè)作業(yè)的時(shí)候，應(yīng)該做好建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)的防范工作，避免安全隱患問(wèn)題的出現(xiàn)。針對(duì)建筑領(lǐng)域而言，安全屬于經(jīng)濟(jì)效益的重要表現(xiàn)，在實(shí)際建設(shè)作業(yè)的時(shí)候如若缺少安全，難以保證收益，相比較而言，傳統(tǒng)施工現(xiàn)場(chǎng)防范作業(yè)的質(zhì)量和成效難以提高。通常情況下，在工程項(xiàng)目具體建設(shè)的時(shí)候，技術(shù)人員與施工人員都是口耳相傳，建設(shè)人員主要是左耳進(jìn)右耳出，并沒(méi)有將此件事情牢記下來(lái)，然而，BIM技術(shù)獨(dú)具的虛擬建模功能，能夠把工程建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)容易出現(xiàn)危險(xiǎn)問(wèn)題的區(qū)域充分展現(xiàn)出來(lái)，并且做好標(biāo)注工作，這樣可以避免建設(shè)過(guò)程當(dāng)中安全隱患問(wèn)題的出現(xiàn)。在此以外，先進(jìn)的BIM技術(shù)能夠?qū)嶋H劃分工程項(xiàng)目的建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)，做好建設(shè)材料的三維布置作業(yè)，減少建設(shè)材料之后的運(yùn)輸成本，做好科學(xué)合理的預(yù)防工作。

六、管理階段和運(yùn)營(yíng)階段

一般情況下，針對(duì)建筑工程而言，加強(qiáng)成本管理至關(guān)重要，其屬于十分繁雜的作業(yè)，包括建設(shè)材料管理、設(shè)施設(shè)備管理、人員薪酬管理以及資金管理等。這樣的管理方式十分繁雜，主要是在實(shí)際管理的時(shí)候需要不斷拆分，將其落實(shí)在個(gè)人和設(shè)施設(shè)備上，此過(guò)程十分復(fù)雜，同時(shí)也是最容易出錯(cuò)的[8]。針對(duì)此種情況的發(fā)生，在實(shí)際管理中有效引進(jìn)BIM技術(shù)，通過(guò)運(yùn)用先進(jìn)的BIM技術(shù)，根據(jù)計(jì)算機(jī)與先進(jìn)的通信技術(shù)，將市場(chǎng)環(huán)境當(dāng)做是關(guān)鍵，做好建設(shè)材料、人工薪酬待遇以及設(shè)施設(shè)備等方面的成本支出管理工作，并且結(jié)合具體的需要情況，使用查詢建設(shè)成本或者是提取等方式，導(dǎo)致工程項(xiàng)目的成本管理工作更明了、更簡(jiǎn)單，漸漸向智能化方向發(fā)展。在當(dāng)前的建筑工程項(xiàng)目得以順利竣工以后，施工企業(yè)需要構(gòu)建完善合理的建筑物模型，將其提交至建設(shè)企業(yè)當(dāng)中，為之后的運(yùn)營(yíng)維護(hù)作業(yè)奠定良好的基礎(chǔ)條件。在實(shí)際維護(hù)以及運(yùn)營(yíng)作業(yè)的時(shí)候，管理方不只是要根據(jù)具體的情況設(shè)置建設(shè)圖紙，也要憑借先進(jìn)的BIM技術(shù)把建筑模型展現(xiàn)出來(lái)，其主要包括：建設(shè)作業(yè)中的實(shí)際程序、建設(shè)材料的具體運(yùn)用情況以及設(shè)施設(shè)備的實(shí)際租賃現(xiàn)象等。與此同時(shí)，也具備運(yùn)維時(shí)期的空間、設(shè)施設(shè)備以及資產(chǎn)等方面的訊息模型，在出現(xiàn)某些情況的時(shí)候，要做好后期管理以及維護(hù)作業(yè)。管理方應(yīng)該及時(shí)維護(hù)以及找出問(wèn)題，有效處理以及解決這些問(wèn)題，降低成本方面的支出。在裝配式建筑工程項(xiàng)目實(shí)際建設(shè)作業(yè)的時(shí)候，先進(jìn)的BIM技術(shù)被廣泛運(yùn)用其中，其主要展現(xiàn)在設(shè)計(jì)、建設(shè)以及運(yùn)轉(zhuǎn)等多個(gè)環(huán)節(jié)，具備虛擬性、健全性以及客觀性等方面的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目的三維可觀化設(shè)計(jì)，做好建設(shè)方案方面的模擬以及策劃作業(yè)，在運(yùn)維模型的前提下，全面掌控設(shè)施設(shè)備、資金以及空間等，從建設(shè)羨慕全壽命周期的角度觀看，很大程度上提升了建設(shè)項(xiàng)目的策劃、施工、運(yùn)行的質(zhì)量及管理水平，推動(dòng)建筑行業(yè)向信息化、技術(shù)化方面發(fā)展。

七、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，裝配式建筑中重視引用BIM技術(shù)，并且創(chuàng)建完整的規(guī)章制度，著力培育更多技術(shù)型人才，進(jìn)而為裝配式建筑提供更多、更優(yōu)質(zhì)的技術(shù)和人才，同時(shí)國(guó)家應(yīng)該及時(shí)出臺(tái)有關(guān)法規(guī)和政策，幫扶BIM技術(shù)發(fā)展和裝配式建筑有效融合，優(yōu)化BIM技術(shù)廣泛應(yīng)用在建設(shè)企業(yè)當(dāng)中，保證此技術(shù)的廣泛運(yùn)用，促進(jìn)我國(guó)建設(shè)領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展。

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通訊作者：屈亮，1985年10月，男，漢族，陜西西安人，就職于中建四局第三建設(shè)有限公司，灃西逸園項(xiàng)目總工程師，中級(jí)工程師，大專(zhuān)。研究方向：房建方面施工管理。