BIM技术在装配式住宅建筑施工中的应用

BIM技术在装配式住宅建筑施工中的应用

劳春雨

天津路驰工程咨询有限公司  天津 300300

摘要：我国信息技术和我国各行各业的快速发展，BIM技术在装配式住宅建筑施工中是主要技术。建筑信息模型(BIM)软件技术以三维数字技术为基础，通过建模软件创建建筑模型，能够精确模拟和交换建筑的真实数字信息，不仅具备数字信息集成能力，还可支持基于这些信息的多样化应用，如全生命周期设计是构建预制信息系统的关键，可促进信息共享和精细化管理。BIM技术的运用对提升工程建设管理水平具有显著价值，有助于增强建筑项目精细化管理的可视性。建设项目精细化管理涵盖进度、成本和质量安全等多个维度，还延伸至施工阶段的进度与成本管理，因此针对基于BIM技术的装配式建筑施工实施精细化管理显得尤为必要。

关键词：BIM技术；施工技术；装配式建筑

引言

BIM技术在装配式住宅建筑施工中的应用具有重要的现实意义和广阔的发展前景。通过深入研究BIM技术在装配式建筑施工中的具体应用、优势、存在的问题以及发展趋势，我们可以更好地推动BIM技术在装配式建筑领域的进一步应用与发展，为建筑行业的转型升级和可持续发展做出贡献。

1装配式建筑工程施工现状及存在问题

装配式建筑工程施工面临诸多挑战，现有的施工模式与管理方法难以满足其特殊需求。装配式建筑施工涉及工厂预制、运输、吊装、现场组装等环节，各环节之间存在着复杂的时空关联性，统筹协调难度大。预制构件的生产质量、运输安全、吊装精度等环节直接影响着装配式建筑的施工质量和效率。例如，预制构件在运输过程中易发生破损，现场组装时发现构件尺寸偏差超出允许范围，导致无法顺利安装。装配式建筑对施工现场的场地布置、施工工艺、机械设备等也提出了更高要求。传统的现场管理模式难以实现预制构件的精确跟踪与管控，对施工进度与质量缺乏实时监测，现场资源调配效率低下。此外，装配式建筑施工涉及多专业、多工种协同作业，如何实现有效的信息传递与共享，优化工作界面，减少交叉作业干扰，是亟待解决的难题。因此，装配式住宅建筑工程施工亟须引入先进的信息化技术与管理理念，突破当前施工环节存在的瓶颈，提升装配式建筑的施工水平。

2装配式建筑施工中BIM技术的应用要点

2.1构件制造阶段

在预制产品过程中，施工人员可借助“信息管理系统”加强管理，为便于后期安装作业，施工人员可直接使用编码对预制构件进行命名，实现从产品的生产、运输、安装全流程管理。首先，结合设计图纸要求的预制构件的尺寸、安装位置、材质等信息进行核对，然后将其输入至信息管理系统中，每一个预制构件配备唯一编码；然后，在信息管理系统中合理的安排预制构件的生产时间，使用专用打印机将唯一编码打印在RFID芯片表面。预制构件拆除模板、质量检验、存库管理、发货运输、吊装作业过程中，均需要扫描终端，管理人员可直接登陆信息管理系统查看预制构件的具体情况。待具体的任务确定以后，服务器会接收到相应的信息，信息管理系统会实时性地展现出预制构件的当前状态，从而实现对预制构件的整体把控。当预制构件运输至施工现场以后，可使用3D激光扫描技术对其质量进行检验。检验人员应提前对3D激光扫描仪的技术参数进行设置，而后进行检测，以此来获取预制构件的尺寸，保证扫描结果的精准性。待预制构件扫描完成以后，将扫描以后的3D模型纳入至BIM软件中，对其进行智能分析，而后对预制构件的质量进行检查，并模拟其拼接作业的整个过程，及时发现拼装作业过程中所可能会出现的各种问题，并结合该问题进行处理。

2.2施工现场管理优化

BIM技术在装配式建筑施工现场管理中的应用，可以显著提升现场管理的精细化、信息化与智能化水平。基于BIM模型，可以对施工现场进行三维可视化布置，优化场地空间利用，合理规划预制构件堆放区、加工区、设备停放区等功能分区，提高场地利用率。通过在BIM模型中设置构件的唯一标识码，结合射频识别（RFID）、二维码等技术，实现预制构件的精确跟踪与定位管理，对构件的生产、运输、存储、安装全过程实时监控，确保构件正确使用和高效流转。例如，利用BIM与RFID技术集成，对预制构件进行智能编码与标签管理，通过手持式移动设备扫描构件标签，即可获取构件的生产日期、运输状态、质检信息等，实现构件信息的实时采集与更新，将预制构件到场时间、数量、规格等环节的偏差控制在1%以内。基于BIM的三维技术交底与可视化管理可以直观表达设计意图，指导现场施工，提高技术交底的准确性和效率。BIM模型还可以与施工现场的视频监控系统、塔吊黑匣子、环境监测设备等进行集成，实现施工现场的可视化监控与智能化管理，提高异常情况预警准确率。此外，BIM平台可以实现施工现场各方主体的高效协同，优化信息交互流程，提升问题响应速度，缩短工期。因此，BIM技术在装配式建筑施工现场管理中应用，可以显著提升现场管理水平，保障工程建设高质量、高效率完成。

2.3可视化安装

工程师可以利用BIM技术做到空间协调管控。首先，在相关技术实践应用过程中可以利用BIM系统对空间进行协调管理，施工团队在虚拟环境中对建筑构建的安装过程进行学习，对本工程项目中存在的构建碰撞冲突问题进行提前研讨，在前期对工程项目的施工状态、施工过程以及施工标准进行初步论证，确保后续施工过程能够顺利进行。其次，工程师、施工单位利用BIM模型，对本项目的施工路径和顺序进行了规划，比如对智能化装配式建筑的外墙结构，如保温墙体、钢筋骨架、混凝土构件、楼梯的装配顺序进行了初步规划，避免施工中出现延误。其次，在安装管理过程中，相关单位的项目规划部门也结合了先进的技术手段，比如利用VR系统，连接BIM，结合5G技术，实时高效评判当前施工建设步骤、程序与BIM系统中存在的差异和出入，以此来识别出其中的质量控制风险和安全隐患问题。

2.4施工进度模拟

在实际施工的过程中，可以借助BIM技术有效地规划作业方案，精准地反映施工的流程和时间，并将相关企划上传到Navisworks软件中，通过3D模型的构建，动态地把握施工进度，在时间参数的帮助下构建4D施工模型，让施工团队对各个环节的施工效率有更加精准的把控，为工程项目的顺利竣工提供可靠的支持。同时，为了确保施工的精准性，将施工的误差严格控制在3mm以内，本次建筑项目还利用BIM技术对钢筋的标高进行严格的控制，对刮杆抄平工作流程进行有效的模拟，确定各个钢筋之间的安装间距，明确各个钢筋具体的安装位置，对作业流程中不合理的地方进行优化和调整，让施工方法更加匹配装配式建筑施工的要求，确保施工的顺利进行，提高施工的质量和安全性。

2.5模板工程施工模拟

梁板柱墙体安装好后，工作人员需要执行模板工程建设任务，常见模板位置设定内容有梁后浇段以及叠合板后浇段布置。在材料用量计算和施工工艺的优化方面，BIM技术的应用能够有效地减少传统方法中的不确定性和资源浪费。利用BIM技术能够大幅降低模板工程中的技术交底、材料加工等操作难度，为相关人员提供有效的交流途径，通过对方木、钢管等材料用量进行计算，让模板用量处于最低状态。实际模板创建方面，BIM技术使得施工团队能够针对特定工艺要求，如叠合板底模板采用吊模方式，梁后浇段则采用侧模方法，进行精确设定。其次，工作人员需要根据规范内容，对模板尺寸进行设定，确保模板定位和形状的合理性。对于模板安装和拆除计划设定，应该以模板重复利用为主要原则。除此之外，在装配式建筑的模板工程施工模拟中，BIM技术的综合应用还极大地优化了施工准备和实施流程。通过Revit和Tekla专业软件，施工团队能够高效地进行梁板柱的拆分操作，并确保模板工程的精确实施。首先利用Revit进行模型的初步构建，定位方形柱于空间原点，以IFC格式确保信息的兼容性和传输效率，为后续操作奠定基础。随后通过Tekla建立轴网，优化了IFC模型的导入流程，确保了模型数据的准确性和完整性。在此基础上，在Tekla中安装脚手架零件，并对后浇段模板进行合理布置。

结束语

装配式建筑通过模块化、标准化和工业化生产的方式，提高了建筑效率、质量和可持续性。同时，BIM技术作为一种信息化建模工具，可以对建筑项目进行全生命周期的管理和协调。文章旨在探讨BIM技术在装配式建筑设计中的应用，梳理和总结设计阶段和流程。应用结果表明，BIM技术在装配式建筑设计中具有重要的应用价值和优势，可以实现模块化设计，通过对模块的参数化建模和优化，提高设计效率和一致性，还可以提供建模和模拟工具，用于规划和协调装配过程，提高装配效率和质量。

参考文献

[1]齐华伟，王东旭.BIM技术在装配式建筑装配方案设计中的应用研究[J].工程技术研究，2024，9（1）：191-193.

[2]陈溢晨，陈墅香.基于BIM的装配式建筑研究进展[J].实验室研究与探索，2023，42（11）：235-242.