黃慧，黃曉玲

（廣西理工職業(yè)技術(shù)學(xué)院，崇左532200）

1 前言

裝配式施工建設(shè)的施工方式也出現(xiàn)了變革，引入了干法施工的方式，打破了以往的濕法施工方法，用裝配式代替以現(xiàn)澆為主的方法，這一施工方式的變革，將對(duì)工程質(zhì)量控制方法產(chǎn)生一個(gè)重大變革。國(guó)家有關(guān)部門為了促進(jìn)預(yù)制裝配式建設(shè)工業(yè)化的推進(jìn)，專門制定了相應(yīng)措施來改進(jìn)施工技術(shù)與工地的質(zhì)量管理，以降低施工中產(chǎn)生的環(huán)境污染問題?，F(xiàn)階段的預(yù)制裝配式施工場(chǎng)所已經(jīng)不同于傳統(tǒng)模式受限于場(chǎng)地，而是延伸到了建筑構(gòu)件預(yù)制廠。由于裝配式施工建設(shè)的方法越來越繁雜，質(zhì)量控制的難點(diǎn)也相應(yīng)增多了，而如何通過BIM方法改善預(yù)制裝配式施工的質(zhì)量控制方面的問題也就變成了一個(gè)很熱門的探討課題。

2 BIM 技術(shù)概述

BIM技術(shù)，主要是以當(dāng)前科學(xué)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)為依據(jù)的一門的新興科學(xué)技術(shù)，但隨著現(xiàn)代科技的日益發(fā)達(dá)，該技術(shù)已經(jīng)進(jìn)行了優(yōu)化，在通常意義下是指利用數(shù)字化建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用軟件技術(shù)來實(shí)現(xiàn)BIM技術(shù)的實(shí)際功能，它在很大意義上也是對(duì)各種建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用軟件的統(tǒng)稱。而BIM技術(shù)的具體工作功能則大多是利用應(yīng)用軟件技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，作為該技術(shù)運(yùn)用的基礎(chǔ)組成部分，可以為在房屋的實(shí)際施工活動(dòng)中進(jìn)行評(píng)價(jià)、方案設(shè)計(jì)和控制等提供相應(yīng)支持，并由此可以對(duì)房屋方案設(shè)計(jì)過程進(jìn)行更有效的管理。BIM技術(shù)中，比較關(guān)鍵的是3D 數(shù)字模型的軟件設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上還可以對(duì)施工過程的受力部分作出整體評(píng)價(jià)，這在很大程度上提高了建筑行業(yè)施工技術(shù)水平和質(zhì)量，也降低了企業(yè)畫圖成本并節(jié)省了建設(shè)資金。

3 BIM 技術(shù)在裝配式建筑的應(yīng)用原則

3.1 模數(shù)化設(shè)計(jì)

現(xiàn)階段的所有行業(yè)都已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化連接，并通過數(shù)字化的方式為施工過程控制創(chuàng)造了便利環(huán)境。同時(shí)，通過相應(yīng)的技術(shù)手段和方法以及通過大數(shù)據(jù)分析工具，建設(shè)了良好的施工環(huán)境和管理系統(tǒng)，能夠大大提高施工作業(yè)管理效率，這不僅簡(jiǎn)化了施工流程，并且也增強(qiáng)了控制能力。而BIM的模數(shù)化運(yùn)用，已經(jīng)充分體現(xiàn)出了當(dāng)前我國(guó)建筑行業(yè)的全球領(lǐng)先水平和信息化建設(shè)技術(shù)水平。在國(guó)內(nèi)很多建筑行業(yè)中都是BIM技術(shù)應(yīng)用的例子，包括廣州迪士尼樂園，北京鳳凰傳媒中心等等。裝配式建筑設(shè)計(jì)的數(shù)字信息化設(shè)計(jì)，指的是通過采用基本數(shù)字信息、擴(kuò)展彈性模數(shù)，以及利用部分基礎(chǔ)數(shù)字信息中的RNG 信息，對(duì)基本預(yù)制構(gòu)件、建筑構(gòu)成構(gòu)件的設(shè)計(jì)范圍和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)定，以便實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)工業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化和智能化，這樣使基本結(jié)構(gòu)和建筑主體結(jié)構(gòu)之間能夠比較均衡。此外，建筑數(shù)字信息化設(shè)計(jì)的另一種作用，是能夠增強(qiáng)建筑設(shè)計(jì)構(gòu)件的規(guī)格化程度和通用性，以便達(dá)到建筑構(gòu)件多樣化的設(shè)計(jì)條件并減少設(shè)計(jì)成本。而按照《建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)》的相關(guān)要求以及建筑數(shù)字信息的合理制定方法，我們?cè)诮ㄔ炱矫嬖O(shè)計(jì)中可考慮采用基礎(chǔ)數(shù)字信息或是使用彈性模量，以確保建筑物從設(shè)計(jì)建造到最后的使用過程中都能滿足相應(yīng)尺寸的設(shè)計(jì)要求。

3.2 標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)

標(biāo)準(zhǔn)化工程一直是中國(guó)建筑產(chǎn)業(yè)化的重點(diǎn)研究方向，而且由于它可以使建筑中所有的結(jié)構(gòu)都實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，也因此大大減少了建筑現(xiàn)場(chǎng)的施工操作以提高工程質(zhì)量。也因此，建筑標(biāo)準(zhǔn)化工程同時(shí)也需要根據(jù)各種形式的建筑結(jié)構(gòu)和組件、連接方式等來建立系統(tǒng)化的建筑設(shè)計(jì)方式和建設(shè)流程。需要注意的是，因?yàn)榭紤]到氣候條件和施工環(huán)境等客觀因素，而且由于裝配式結(jié)構(gòu)本身就具有地域性，所以很難通過全部規(guī)范的建筑結(jié)構(gòu)方式來實(shí)現(xiàn)建筑標(biāo)準(zhǔn)化，而有些建筑物又只可以在較小區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化建筑。這一點(diǎn)我們還能夠通過環(huán)境視角進(jìn)行判斷，例如由于中國(guó)的北部與南部區(qū)域的氣候差別較為突出，對(duì)于房屋的保溫、防腐蝕、防水等方面的特性需求也相當(dāng)高，外墻面在工程設(shè)計(jì)中并不能進(jìn)行全部區(qū)域內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)化工程設(shè)計(jì)，僅需根據(jù)不同區(qū)域特征建立相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)而已。而在開展施工模擬方案設(shè)計(jì)中，我們能夠根據(jù)特定地區(qū)的不同環(huán)境特征，來建立對(duì)比環(huán)境的工程建設(shè)場(chǎng)地時(shí)，對(duì)特殊性問題進(jìn)行處理，由此保證了標(biāo)準(zhǔn)化工程設(shè)計(jì)的效率。

4 BIM 技術(shù)在現(xiàn)代裝配式建筑中的廣泛應(yīng)用過程

4.1 前期準(zhǔn)備階段

BIM 技術(shù)在裝配式建筑的前期準(zhǔn)備階段具有廣泛的應(yīng)用和深遠(yuǎn)的影響。在裝配式建筑的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和施工等各個(gè)環(huán)節(jié)，BIM技術(shù)都發(fā)揮著重要的作用。

首先，BIM技術(shù)在裝配式建筑的設(shè)計(jì)階段具有顯著的優(yōu)勢(shì)。在設(shè)計(jì)初期，BIM技術(shù)可以幫助設(shè)計(jì)師更好地理解基地環(huán)境和周邊環(huán)境，進(jìn)行更為準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)。通過建立三維模型，設(shè)計(jì)師可以更直觀地看到建筑物的外觀、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和空間布局，從而更好地把握設(shè)計(jì)方向和細(xì)節(jié)。同時(shí)，BIM技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)各專業(yè)之間的協(xié)同設(shè)計(jì)，避免不同專業(yè)之間的沖突和碰撞，提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量。

其次，BIM技術(shù)在裝配式建筑的施工階段也發(fā)揮著重要作用。在施工前，BIM技術(shù)可以通過三維模型對(duì)施工過程進(jìn)行模擬，預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的問題和風(fēng)險(xiǎn)，提前進(jìn)行應(yīng)對(duì)和調(diào)整。同時(shí)，BIM技術(shù)還可以對(duì)施工過程進(jìn)行精細(xì)化管理，提高施工效率和質(zhì)量。此外，BIM技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)施工過程中的數(shù)據(jù)管理和信息共享，提高施工過程的透明度和可追溯性。

最后，BIM技術(shù)在裝配式建筑的運(yùn)營(yíng)和維護(hù)階段也具有重要作用。通過BIM技術(shù)建立的三維模型，可以對(duì)建筑物進(jìn)行全面的數(shù)據(jù)管理和信息共享，方便運(yùn)營(yíng)和維護(hù)人員進(jìn)行管理和維護(hù)。同時(shí)，BIM技術(shù)還可以對(duì)建筑物進(jìn)行健康監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)性維護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問題，延長(zhǎng)建筑物的使用壽命。

通過BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以提高裝配式建筑的設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量，優(yōu)化施工過程，提高施工效率和質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)建筑物全生命周期的數(shù)據(jù)管理和信息共享。

4.2 施工設(shè)計(jì)階段

傳統(tǒng)的施工組織方式采用的DBB 方式按先后順序由各個(gè)參與方順序進(jìn)行的作業(yè)，但是因?yàn)楹芏嗥髽I(yè)都不能及時(shí)投入到整體的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，這就會(huì)導(dǎo)致企業(yè)在后期設(shè)計(jì)中可能和具體的施工流程之間出現(xiàn)偏離或者脫節(jié)現(xiàn)象，輕則阻礙了實(shí)際的施工進(jìn)度，重則可能使得企業(yè)整個(gè)施工過程以及整體運(yùn)輸成本的效率遭到了很大損失。在BIM技術(shù)的幫助下，企業(yè)客戶們能夠通過直接地對(duì)構(gòu)件來進(jìn)行了數(shù)據(jù)化的資料家族庫構(gòu)建，當(dāng)基本的操作完成以后，企業(yè)公司的技術(shù)人員們也能夠通過快速使用一些已經(jīng)提前準(zhǔn)備好的資料迅速地進(jìn)行了文件的繪制。裝配式設(shè)計(jì)的概念在設(shè)計(jì)初期，就可以羅列出建筑整體所需的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，然后存儲(chǔ)在相關(guān)的設(shè)計(jì)信息庫之中，包含建筑外立面、內(nèi)墻、電梯等的設(shè)計(jì)構(gòu)件等，并按照建筑戶型、功能等的不同而進(jìn)行模塊的設(shè)計(jì)，從而產(chǎn)生不同的建筑風(fēng)格形式。但對(duì)整體設(shè)計(jì)階段來說，設(shè)計(jì)方需要顧及的重點(diǎn)也只有設(shè)計(jì)方的經(jīng)濟(jì)性以及其他功能，保證了整體設(shè)計(jì)方案實(shí)現(xiàn)預(yù)定目標(biāo)。當(dāng)整體設(shè)計(jì)工作完成以后，就必須先對(duì)部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行拆除，再根據(jù)結(jié)構(gòu)庫數(shù)據(jù)選取適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)進(jìn)行組裝。在結(jié)構(gòu)可以達(dá)到組裝的條件以后才能進(jìn)行拆除，并且在拆卸的同時(shí)還必須確認(rèn)建筑物的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，以及實(shí)際使用情況。在BIM模式形成以后，又針對(duì)其中的預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行了深入的研究，對(duì)其中的設(shè)計(jì)參數(shù)重新進(jìn)行了設(shè)置。

4.3 生產(chǎn)階段

BIM技術(shù)在裝配式建筑的生產(chǎn)階段同樣具有不可替代的作用。首先，BIM技術(shù)有助于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的精細(xì)化管理。在裝配式建筑的生產(chǎn)階段，生產(chǎn)過程涉及到多個(gè)環(huán)節(jié)和大量的數(shù)據(jù)信息。BIM技術(shù)可以通過建立三維模型，將生產(chǎn)過程中的所有數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合和關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和協(xié)同管理。這使得生產(chǎn)人員可以更加直觀地了解生產(chǎn)進(jìn)度、物料需求、設(shè)備狀態(tài)等信息，從而更加精準(zhǔn)地掌控生產(chǎn)過程，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。其次，BIM技術(shù)有助于優(yōu)化生產(chǎn)流程。在裝配式建筑的生產(chǎn)階段，生產(chǎn)流程的優(yōu)化對(duì)于提高生產(chǎn)效率和降低成本具有重要意義。BIM技術(shù)可以通過模擬和分析生產(chǎn)流程，找出流程中的瓶頸和問題，提出優(yōu)化建議。同時(shí)，BIM技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的自動(dòng)化和智能化，減少人工干預(yù)，提高生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性和可靠性。此外，BIM技術(shù)還有助于提高生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制水平。在裝配式建筑的生產(chǎn)階段，質(zhì)量控制是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。BIM技術(shù)可以通過建立質(zhì)量管理體系，對(duì)生產(chǎn)過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制和監(jiān)督。同時(shí)，BIM技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)質(zhì)量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和共享，方便管理人員及時(shí)了解質(zhì)量狀況，采取相應(yīng)的措施進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。最后，BIM技術(shù)還有助于實(shí)現(xiàn)與上游和下游企業(yè)的協(xié)同合作。在裝配式建筑的生產(chǎn)階段，與上游和下游企業(yè)的協(xié)同合作對(duì)于提高生產(chǎn)效率和降低成本具有重要意義。BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)與上游企業(yè)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)共享和協(xié)同設(shè)計(jì)，減少設(shè)計(jì)變更和返工；同時(shí)，BIM技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)與下游企業(yè)的施工數(shù)據(jù)共享和協(xié)同施工，提高施工效率和質(zhì)量。綜上所述，BIM技術(shù)在裝配式建筑的生產(chǎn)階段具有廣泛的應(yīng)用和深遠(yuǎn)的影響。通過BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的精細(xì)化管理、優(yōu)化生產(chǎn)流程、提高質(zhì)量控制水平以及實(shí)現(xiàn)與上游和下游企業(yè)的協(xié)同合作。因此，在未來的裝配式建筑發(fā)展中，BIM技術(shù)將在生產(chǎn)階段發(fā)揮更加重要的作用。

4.4 現(xiàn)場(chǎng)施工階段

現(xiàn)場(chǎng)施工控制是BIM 工程技術(shù)運(yùn)用的重要組成部分，通過BIM 工程技術(shù)能夠?qū)?gòu)件時(shí)間、品質(zhì)等問題實(shí)現(xiàn)整體控制。從具體而言，在設(shè)計(jì)階段的施工信息都能夠通過RFID 方式進(jìn)行信息收集，同時(shí)根據(jù)施工控制流程中的數(shù)據(jù)特征提供時(shí)間控制體系結(jié)構(gòu)，由此進(jìn)行全面的動(dòng)態(tài)時(shí)間控制。而在結(jié)構(gòu)施工管理當(dāng)中，則必須根據(jù)在結(jié)構(gòu)進(jìn)度管理流程當(dāng)中所提供的信息需求來設(shè)計(jì)進(jìn)度控制體系結(jié)構(gòu)，對(duì)整個(gè)建筑的動(dòng)態(tài)流程進(jìn)行整體控制。在確定計(jì)劃生產(chǎn)時(shí)間和計(jì)劃裝配時(shí)間之后，要將基于構(gòu)件的計(jì)劃進(jìn)度信息統(tǒng)計(jì)出計(jì)劃生產(chǎn)時(shí)間和裝配時(shí)間，以表格的形式做好了記錄，而最關(guān)鍵的節(jié)點(diǎn)構(gòu)件則通過RFID 標(biāo)簽形式做好記錄。以現(xiàn)澆式建筑項(xiàng)目為例，其質(zhì)量控制工作一般都圍繞著施工現(xiàn)場(chǎng)來進(jìn)行，但是對(duì)于裝配式構(gòu)件施工項(xiàng)目而言，構(gòu)件生產(chǎn)區(qū)域和施工地點(diǎn)通常都是質(zhì)量管理的核心區(qū)域，因此通過標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)過程可以更有效地提升構(gòu)件生產(chǎn)效率，在整個(gè)建筑項(xiàng)目過程當(dāng)中，也涉及不同流程的質(zhì)量管控。

5 結(jié)論

常規(guī)施工方法不僅能耗過大且實(shí)施時(shí)間一般較長(zhǎng)，施工中復(fù)雜度較高，各個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生差錯(cuò)的風(fēng)險(xiǎn)很高。而BIM方法投入使用后，所有施工當(dāng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)都能夠通過模擬給出的依據(jù)。此項(xiàng)研究從BIM技術(shù)使用的基本理論需求出發(fā)，根據(jù)不同的建設(shè)全過程管理層次開展了技術(shù)使用方法的整合研究，以期解析其在建設(shè)協(xié)同管理工作當(dāng)中的實(shí)際使用意義。而未來在新型城市化的建設(shè)語境下，建筑工業(yè)化也將更加推動(dòng)BIM技術(shù)的應(yīng)用，重點(diǎn)在對(duì)平臺(tái)建設(shè)與管理中確定各個(gè)層次的控制目標(biāo)，進(jìn)行針對(duì)性的技術(shù)輔助。