BIM技术在预制装配式住宅施工管理中的应用

摘   要：建筑行业是我国国民经济的支柱型产业。预制装配式住宅的增多使得BIM技术的应用成为一种必然。BIM技术能够通过建造虚拟的建筑模型，为建筑工程的施工设计与实践操作提供更加精准的科学依据，提高工程施工效率与施工质量，加快住宅产业化发展。在预制装配式住宅施工管理中，合理的应用BIM技术能够进一步优化施工方案，降低施工成本，提升工程综合效益。本文主要对BIM技术在预制装配式住宅施工管理中的应用进行深入分析。

关键词：BIM技术、预制装配式住宅、施工管理、应用

BIM技术是一种先进的模拟信息技术，在现代建筑企业中，BIM技术被视为建筑建模工具与建筑信息采集工具[1]。BIM技术是以3D数字技术为基础发展而来的，BIM技术的产生与普及对于促进我国建筑行业的信息化发展具有重大意义。预制装配式住宅就是采用工业化的生产方式来进行住宅建设，通过在工厂预制完成构件，并运输至住宅施工现场，采用科学的连接方式将构件重新组装，从而建成新的住宅。因此，这种住宅又被人们称为工业化住宅。为进一步相应国家绿色环保理念的号召，建筑企业有必要大力推行预制装配式建筑，充分利用BIM技术在施工管理中的各项优势，提高施工效益。

一、BIM技术的概述

BIM技术是建筑虚拟模型技术的简称。BIM技术是基于3D数字技术的高速发展之上而产生的一种仿真模拟建筑模型技术[2]。BIM技术具有鲜明的协调性、可视性以及模拟性特点，在预制装配式住宅的施工管理中具有独特的应用优势。与传统的三维模拟技术大不相同，BIM技术并不只是将简单各类工程数据采集到一起进行汇总，而是通过动态的仿真模拟，以工程数据为依据，不断优化设计方案，实现科学管理。BIM技术在预制装配式住宅施工管理中的有效应用能够构建出住宅建设工程的集成管理环境，通过搭建虚拟的、立体的建筑模型，为工程设计人员采集更加有用的数据信息，提高施工图纸的设计质量与效率，从而优化施工方案，降低施工成本。

二、BIM技术在预制装配式住宅施工中的应用价值

（一）构建建筑模型

首先，要应用BIM技术构建起预制装配式住宅的虚拟建筑模型，技术人员需要结合建筑工程的实际规模及施工情况，选用合理的专业建模软件，以保证BIM虚拟模型的实效性[3]。在实践操作当中，技术人员必须系统分析建筑工程的各项影响因素，综合考量各个构建的具体参数，并针对各项参数采用对应的技术进行分析与处理，构建完善的模型参数体系，最大限度的保障住宅模型的准确性。充分利用BIM技术还原建筑施工现场，使得建立起的虚拟建筑模型能够与实际施工情况高度契合，为后续施工项目的顺利开展提供更加科学的指导依据。同时，还便于施工团队及时发现预制装配式住宅在施工环节存在的各种问题，进而及时加以改进与解决，避免给施工企业带来不必要的损失。

（二）优化施工设计

在以往绘制施工图纸的过程中，建筑设计人员需要首先绘制出平面的工程图纸，据此来绘制出立体工程图纸，还需根据建筑工程的施工进展反复的对施工图纸进行修改与完善，导致时间成本与人力成本增加，且施工图纸的设计质量也难以保障。BIM技术在建筑施工中的应用能够很好的解决这一问题，设计人员只需要将精力花在构建虚拟建筑之上，最终由构建出的完善的虚拟建筑自动生成设计图纸，无需再进行人为的绘画，在很大程度上减轻了设计人员的工作量，并且设计人员还可以在随时随地根据施工需求对建筑虚拟模型进行可视化修改，使得施工图纸的设计效率与质量大大提高。另一方面，BIM技術自动生成的图纸是在分析建筑实际规模、面积等相关数据的基础上得来的，这是传统图纸绘制技术无法做到的，如此一来，建筑设计图纸的准确性与科学性便能够得到更加有力的保障。

（三）碰撞检测

在预制装配式住宅施工当中，应用BIM技术还能够有效的对住宅建筑进行碰撞检测。工程师在构建起完善的建筑虚拟模型之后，通过观察分析建筑模型，掌握建筑工程各个区域的具体结构，更加全面的加深对整个建筑工程的了解，使得施工检查更加精细化，以避免住宅钢筋材料之间产生碰撞问题。在碰撞检测的过程中，工程师首先对建筑虚拟模型自动生成的施工图纸进行科学检验，针对图纸中存在的内部碰撞问题进行标记，最后在根据实际情况对建筑施工方案进行调整，确保建筑施工工作的顺利开展[4]。

三、BIM技术在预制装配式住宅施工管理中的具体应用

（一）在施工进度管理中的应用

BIM技术在预制装配式住宅施工管理中的有效应用，可确保工程施工进度，通过将整个施工管理计划导入到建筑虚拟模型的数据库当中，将每道施工工序与工程预算定额定义为子科目，使得各项工序安排更加合理，确保各阶段的施工任务能够按照每道工序设定的开始时间与完工时间顺利完成。同时，利用软件当中的沙盘模式可以向管理人员呈三维视角动态的展示实际施工过程，以便于管理人员及时掌握施工现场的具体情况，从而掌握工程实际进度，通过与计划进度进行对比，找出当前施工进度管理中存在的问题，做出相应的改进对策[5]。在实践操作环节，管理人员要首先登入建筑模型的信息系统，查看施工进度表，找到当前的施工计划时间，接着查看子科目下的各项施工内容，将实际施工现状与计划进度进行对比，对于与计划进度不符的部分进行标记，分析影响施工进度的问题，找到解决问题的方法，调整施工进度，避免延误工期。

（二）在施工现场管理中的应用

施工场地的布置对于预制装配式住宅施工具有重要影响。预制构件装配是预制装配式住宅施工的核心环节，车辆运输路径、构件堆放场地、塔式起重机旋转半径等都是影响预制构件装配的重要因素，要想确保住宅施工质量，就必须首先做好预制构件的装配管理工作。预制装配式住宅的施工现场往往较小，无法平铺堆放下所有构件，施工人员通常会采用叠加的方式进行堆放，但要尤其控制好预制构件的堆放存量，避免叠加堆放存量过高，影响其它施工工序的正常开展[6]。因此，管理人员必须严格控制预制构件的进场数量。由于人工计划的方式可能无法对预制构件的进场线路及现场布置进行最佳优化，且会耗费较多的时间，施工管理人员可以充分利用建筑信息模型对施工现场的场地信息、运输线路、构件进场数量等技能型数据处理分析，基于建筑虚拟数字模型，优化现场布置方案，使得预制构件能够按照规划要求的路线顺利运达现场堆放地点，之后，在利用起重机按照合理的工作幅度将预制构件从从挂车上吊放至指定位置，确保预制构件从生产到运输再到吊装的规范性与完整性。

（三）在材料成本管理中的应用

传统的材料成本管理主要是采用人工管理的方式，容易在用量方面产生很多细节问题，不利于施工成本控制。基于BIM技术条件下，工程管理人员可以利用建筑信息模型来实现对工程施工的材料成本管理，通过事前计划、事中控制以及事后分析这三个环节，全面的控制材料质量与成本[7]。在事前计划环节，工程管理人员要依据建筑信息模型构建施工场地数字模型，结合施工现场的实际情况，合理的控制预制构建的采购量及堆放量，避免出现再次搬运情况，提高施工现场的材料管理效率。在事中控制阶段，管理人员要严格控制施工进度，并依据实际施工进展，及时调整材料采购计划与进场控制数据，准确把握施工现场的材料用量。在事后分析阶段，要进一步细化材料成本的管理工作，依据工程施工计划进度与实际进度，于每一阶段的施工任务完成之后，盘点预制构建和各类建材的领用情况以及库存量，决定下一节点的材料采购计划与进场方案。同时，对于发现的存在材料浪费的现象，及时指出并加以纠正。将上一环节的材料盘点数据作为后续材料采购的主要依据，确保材料供应的连续性与系统性，保证各阶段的施工任务都能够按照计划要求顺利完成。

（四）在质量安全管理中的应用

施工质量与安全是决定建筑工程能否达标建成并顺利投入使用的主要因素。在预制装配式住宅施工管理中，管理人员要仔细的巡查施工现场，对于发现的安全隐患及施工质量问题，做好拍照存档工作，将从施工现场获取到的原始实景数据，导入到BIM建筑信息模型当中，进行可视化分析，通过展示现场照片等资料，找出产生问题的原因，并准确反馈到主要负责人员身上，利用移动设备与建筑信息模型的管理系统建立内部联系，一旦产生问题时，管理人员能够以最快的速度找到责任人员，并将整改要求与内容及时的传递给各负责人员，加快施工质量问题的处理效率。与此同时，还要落实日常检查及安全隐患排查工作，建立奖惩制度，对于施工环节存在质量问题、安全隐患或者未能按照施工进度完成施工任务的人员，给予一定的批评处罚，将分包单位的施工质量与进度同施工进度款的申请直接挂钩，从根本上杜绝安全问题及质量问题的产生。管理人员要及时的收集、分析与汇总当前所掌握的安全风险与质量缺陷因素，做好问题分类，全面分析问题，提出预防措施，将工程施工面临的风险降到最低，确保建筑工程高质、高效、安全建成。

结语：BIM技术在制装配式住宅中的应用主要体现在工程设计与施工管理这两个方面，BIM技术的有效应用能够优化设计方案，提高工程设计质量与效率，为整个建筑施工工作提供更加科学的指导依据，同时，还能够提高施工管理水平，减轻管理人员的工作量，使得施工现场、材料成本以及施工质量安全的管理工作更加规范，确保建筑工程能够在规定的时间范围内顺利建成，实现建筑企业综合效益，推动现代建筑企业的稳定发展。

参考文献：

[1]田东方. BIM技术在预制装配式住宅施工管理中的应用研究[D].湖北工业大学，2017.

[2]于超. BIM技术在预制装配式住宅设计及其绿色施工中的应用研究[D].天津大学，2016.

[3]高峰. BIM技术在PC装配式住宅设计施工阶段的应用研究[D].江苏科技大学，2017.

[4]冯金钰. BIM技术在预制装配式住宅中的应用研究[J]. 建筑技术开发，2017，44（24）：1-2.

[5]金文，吴哲. BIM技术在预制装配式住宅工程中的应用[J]. 建筑施工，2017，39（12）：1836-1838.

[6]曹晓罗，刘家林. BIM技术在装配式住宅项目中的应用探索[J]. 土木建筑工程信息技术，2017，9（06）：73-77.

[7]李高锋，施佳呈，郝风田，陈红杰. 浅析预制装配式住宅施工安全管理与措施[J]. 价值工程，2016，35（24）：316-318.

作者姓名：焦亞军，（1989.09），男，汉，安徽蒙城，研究生，助理实验师

研究方向：建筑工程技术

项目名称：BIM技术在装配式建筑中的应用研究，项目编号：2018KYXM04

项目名称：高职建设工程管理专业虚拟仿真实训平台的应用研究，项目编号：2018KYXM05

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