導(dǎo)語(yǔ)：BIM技術(shù)在裝配式建筑的應(yīng)用一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要 ：為解決建筑工業(yè)化水平相對(duì)較低、管理模式技術(shù)化程度不高、工程質(zhì)量與效益難以得到保證、建造和建材生產(chǎn)過程對(duì)環(huán)境污染較大等諸多問題，根據(jù)國(guó)家相關(guān)政策法規(guī)及環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的要求，本文以項(xiàng)目總承包模式（EPC）為研究背景，應(yīng)用bim技術(shù)構(gòu)建裝配式建筑項(xiàng)目的信息化平臺(tái)，從設(shè)計(jì)到施工再到運(yùn)維，全建筑生命周期運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)直觀可視、協(xié)同高效、科學(xué)管控及高度集成的目標(biāo)，以技術(shù)和管理模式的變革，實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展。

關(guān)鍵詞：EPC模式；裝配式建筑；BIM技術(shù)

隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，我國(guó)工業(yè)建設(shè)中工程產(chǎn)品的需求量也在不斷增加。EPC模式在裝配式工程建設(shè)中有其突出的優(yōu)勢(shì)，加上BIM技術(shù)參數(shù)化、可視化、協(xié)調(diào)化等優(yōu)勢(shì)功能的應(yīng)用，使工程項(xiàng)目能夠有效節(jié)約成本、縮短工期、提高工程質(zhì)量，是我國(guó)建筑業(yè)積極參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的必然選擇。裝配式自2002年引入建筑行業(yè)以來(lái)，得到了大力推廣。裝配式建筑并非簡(jiǎn)單的傳統(tǒng)建設(shè)模式＋裝配式技術(shù)，其關(guān)鍵在于一體化集成，應(yīng)用于主體、機(jī)電、外裝修和內(nèi)裝修等單位工程中，以其高效率、高精度、高質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了近期中國(guó)建筑業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展。將EPC模式和BIM技術(shù)應(yīng)用于裝配式建筑中進(jìn)行信息化高度融合，可以更有效地提高施工速度和質(zhì)量，有效地解決建筑工程中的系統(tǒng)性質(zhì)量通病，避免工程返工等造成的資源浪費(fèi)和工期延誤，實(shí)現(xiàn)構(gòu)件設(shè)計(jì)及生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化、集成化，在提高施工效率、工程質(zhì)量、環(huán)境保護(hù)的同時(shí)，達(dá)到工程全方位、全過程科學(xué)有效管理的目的。

1傳統(tǒng)EPC模式、BIM技術(shù)的局限性

傳統(tǒng)EPC模式在工程設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工過程中，信息化程度較低，在信息處理方面缺乏時(shí)效性和準(zhǔn)確性，在工程管理方面缺乏全面性和有效性。傳統(tǒng)BIM的應(yīng)用在設(shè)計(jì)階段和施工階段是相對(duì)獨(dú)立的狀態(tài)，協(xié)同率低，不能發(fā)揮數(shù)據(jù)模型在建造全過程中的作用，BIM技術(shù)的先進(jìn)作用也無(wú)法得到充分的發(fā)揮。

2構(gòu)建BIM信息化平臺(tái)

充分利用BIM參數(shù)化、可視化、協(xié)調(diào)化等優(yōu)勢(shì)功能，將建設(shè)項(xiàng)目各階段的BIM模型及相關(guān)信息集成化，構(gòu)建各個(gè)參與建設(shè)的單位及各專業(yè)共享、協(xié)同的信息平臺(tái)，以實(shí)現(xiàn)BIM在建造全過程中優(yōu)勢(shì)作用的發(fā)揮。例如，建筑模型、結(jié)構(gòu)模型、機(jī)電模型信息協(xié)同和優(yōu)化，可以提高各專業(yè)之間施工的搭接準(zhǔn)確度，使整個(gè)施工過程規(guī)范、流暢。預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)、加工、施工可運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確實(shí)施，設(shè)計(jì)的校驗(yàn)運(yùn)用三維視圖根據(jù)實(shí)際情況修改，且數(shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)共享，實(shí)現(xiàn)構(gòu)件生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化，避免因數(shù)據(jù)的偏差造成不合格構(gòu)件的返工，還可以準(zhǔn)確控制階段性使用量，保證構(gòu)件加工數(shù)量的要求。在裝配式施工過程中加入工程進(jìn)度信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)工程進(jìn)度的動(dòng)態(tài)控制，做到設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、裝配無(wú)縫銜接（見圖1）。

3EPC模式下BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用

3.1設(shè)計(jì)階段

裝配式建筑設(shè)計(jì)、驗(yàn)收等相關(guān)規(guī)范相對(duì)較少，不能滿足當(dāng)前施工技術(shù)發(fā)展的需要，將BIM技術(shù)應(yīng)用于施工設(shè)計(jì)階段進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，在一定程度上解決了此問題。為了提高施工效率、節(jié)約成本，運(yùn)用BIM技術(shù)將預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，將復(fù)雜節(jié)點(diǎn)進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，借助構(gòu)建建筑信息模型，對(duì)參與信息整合的各專業(yè)工程進(jìn)行碰撞檢查和優(yōu)化，實(shí)時(shí)更新的數(shù)據(jù)則會(huì)在信息平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)共享，使各參與單位的各專業(yè)人員能及時(shí)了解設(shè)計(jì)中存在的問題及最新數(shù)據(jù)情況，避免因信息傳遞不及時(shí)而影響施工。BIM技術(shù)將各專業(yè)工程參與設(shè)計(jì)師通過網(wǎng)絡(luò)匯聚在一起，進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)和平臺(tái)交流。在各專業(yè)建立信息模型的基礎(chǔ)上，通過鏈接進(jìn)行整合，導(dǎo)入Navisworks進(jìn)行碰撞檢查，查找建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電等專業(yè)融合后出現(xiàn)的碰撞點(diǎn)，將其糾正或優(yōu)化。針對(duì)不同構(gòu)件的拆分、連接設(shè)計(jì)，建立構(gòu)件族庫(kù)，細(xì)化到族分類、命名、參數(shù)三個(gè)層次來(lái)規(guī)范預(yù)制構(gòu)件，實(shí)現(xiàn)構(gòu)件設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化，避免了施工過程中因設(shè)計(jì)與實(shí)際的偏差問題而導(dǎo)致的變更。

3.2采購(gòu)階段

在EPC模式中，采購(gòu)、設(shè)計(jì)及施工等環(huán)節(jié)應(yīng)做到有效搭接或融合，如BIM技術(shù)對(duì)材料、設(shè)備進(jìn)行管理和有效控制，以提升工作效率，實(shí)現(xiàn)采購(gòu)環(huán)節(jié)集成管理目標(biāo)。由采購(gòu)人員提供清單中的預(yù)制構(gòu)件及設(shè)備或材料的參數(shù)信息，然后將信息添加至BIM模型中，并為其設(shè)置專屬的二維碼，構(gòu)件運(yùn)輸及裝卸均通過二維碼進(jìn)行信息掃描上傳，顯示于模型中。構(gòu)件被調(diào)用時(shí)，掃描記錄將會(huì)反饋到BIM信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了通過平臺(tái)對(duì)物料使用信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。依據(jù)平臺(tái)信息，可以有效地避免因過度采購(gòu)而造成的空間浪費(fèi)。運(yùn)用BIM技術(shù)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸車輛進(jìn)行模擬運(yùn)行及路線設(shè)置，在構(gòu)件材料儲(chǔ)備滿足需求的同時(shí)，能夠有效地確保運(yùn)輸車輛的安全、有序。

3.3施工階段

施工階段涉及施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置、現(xiàn)場(chǎng)安全管理，以及成本、進(jìn)度、質(zhì)量控制等諸多方面。其中，施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置是項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)高效施工的關(guān)鍵。傳統(tǒng)施工總平面圖是由設(shè)計(jì)單位分析、勘察現(xiàn)場(chǎng)并結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)繪制，在實(shí)施過程中，施工方會(huì)結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行局部修改。為了實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能、降低成本的目標(biāo)，可采用BIM技術(shù)繪制施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置圖，通過3D動(dòng)畫模擬，合理利用自然能源（如光能、太陽(yáng)能等），以節(jié)約成本。使用3D動(dòng)畫對(duì)運(yùn)輸車輛的路線進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，規(guī)劃出最佳運(yùn)輸行駛路線；塔吊位置的布置作業(yè)也可采用3D動(dòng)畫進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，準(zhǔn)確高效地確定最佳安裝位置。3.3.1成本控制當(dāng)前，裝配式工程項(xiàng)目建設(shè)速度雖快，但是造價(jià)普遍較高，其成本費(fèi)用增量主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是設(shè)計(jì)費(fèi)用，二是構(gòu)建生產(chǎn)運(yùn)輸費(fèi)用，三是裝配安裝措施費(fèi)用。這導(dǎo)致在現(xiàn)實(shí)中常面臨以下三個(gè)問題：①構(gòu)件缺乏統(tǒng)一及規(guī)范的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)設(shè)施投入較高，不成規(guī)模，不易橫向?qū)Ρ龋斐蓸?gòu)件采購(gòu)價(jià)格偏高；②裝配式施工專業(yè)化程度低，施工效率和安裝質(zhì)量無(wú)法得到保證；③各專業(yè)之間協(xié)同程度較低，返工、窩工、浪費(fèi)等現(xiàn)象普遍存在。EPC模式在一定程度上解決了上述問題，如設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工采用一體化集成管理，在一定程度上提高了施工效率，使各環(huán)節(jié)銜接得更為順暢，協(xié)調(diào)更加高效，但最終效果還是不盡如人意。對(duì)此，運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行全過程成本控制，可以有效解決成本數(shù)據(jù)無(wú)法實(shí)時(shí)高效共享，以及各參與單位之間協(xié)同合作效率低的問題，從設(shè)計(jì)到施工，合理使用BIM信息技術(shù)，將成本數(shù)據(jù)通過BIM進(jìn)行分析和共享，在施工過程中對(duì)工程計(jì)量、施工管理，以及人、材、機(jī)資金計(jì)劃值與實(shí)際值進(jìn)行對(duì)比，可以有效解決傳統(tǒng)成本控制方法中控制時(shí)間滯后的問題。在實(shí)施前或?qū)嵤┲杏行О芽爻杀荆栽陧?xiàng)目成本控制方面有著理想的表現(xiàn)。裝配式建筑項(xiàng)目成本控制貫穿項(xiàng)目的全過程。項(xiàng)目初期準(zhǔn)備階段，通過BIM模型進(jìn)行圖紙會(huì)審，解決不同專業(yè)預(yù)制構(gòu)件安裝出現(xiàn)的問題，減少工程變更，提高施工效率，完成成本控制。在施工過程中，已完成的工程量可通過BIM精準(zhǔn)計(jì)算，進(jìn)行多維多算對(duì)比，實(shí)現(xiàn)從工序成本出發(fā)控制分部分的項(xiàng)目成本。限額領(lǐng)料方面，根據(jù)構(gòu)件使用量安排進(jìn)場(chǎng)資源量，避免出現(xiàn)材料浪費(fèi)的問題。將施工進(jìn)度和工程造價(jià)信息加入BIM三維模型中，可以很好地實(shí)現(xiàn)成本的動(dòng)態(tài)控制，實(shí)時(shí)跟蹤裝配式項(xiàng)目進(jìn)展情況及項(xiàng)目資金利用情況，避免因施工過程中出現(xiàn)超支而導(dǎo)致的資金失控。在工程結(jié)算階段，利用BIM技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，可以根據(jù)不同要求計(jì)算出工程量和造價(jià)，便于工程進(jìn)度款的結(jié)算。3.3.2進(jìn)度控制裝配式建筑施工中，影響施工進(jìn)度的因素較多，常見的有國(guó)家政策因素、自然因素、構(gòu)件和機(jī)械因素、施工人員技術(shù)因素和管理因素等。針對(duì)其中可控因素，將基于BIM的進(jìn)度管理運(yùn)用其中，發(fā)揮BIM協(xié)同性技術(shù)優(yōu)勢(shì)，各參建單位都可以根據(jù)實(shí)際情況具體分析，對(duì)比和分析現(xiàn)有進(jìn)度與計(jì)劃進(jìn)度產(chǎn)生偏差的原因，分析加快進(jìn)度的可行方案。總體而言，以進(jìn)度計(jì)劃為基礎(chǔ)，針對(duì)現(xiàn)有進(jìn)度問題進(jìn)行溝通和調(diào)整，實(shí)施可行的進(jìn)度計(jì)劃管理，實(shí)現(xiàn)各階段進(jìn)度管理優(yōu)化。3.3.3質(zhì)量控制裝配式建筑常見的質(zhì)量問題有主要有設(shè)計(jì)質(zhì)量問題、構(gòu)件生產(chǎn)及運(yùn)輸質(zhì)量問題、安裝質(zhì)量問題。其中，安裝質(zhì)量是施工過程中的重點(diǎn)問題。EPC模式中，雖然質(zhì)量責(zé)任主體較為明確，設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工各負(fù)其責(zé)，由總承包統(tǒng)一管理，但是各參建單位工作狀態(tài)相對(duì)獨(dú)立，有時(shí)會(huì)因?yàn)槿狈τ行Ы涣鳎瑢?dǎo)致施工質(zhì)量問題。基于BIM技術(shù)的信息平臺(tái)可以很好地解決施工過程中出現(xiàn)的交流障礙問題。各參建單位將建設(shè)項(xiàng)目各階段的數(shù)據(jù)信息上傳至BIM信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)信息共享，在提高工作效率的同時(shí)，確保信息傳遞的準(zhǔn)確性。利用BIM構(gòu)建施工模型，不但可以對(duì)各施工階段進(jìn)行仿真模擬，還可以針對(duì)關(guān)鍵部位或施工工藝復(fù)雜部位，形象地對(duì)施工人員進(jìn)行交底；施工過程中對(duì)正在施工的構(gòu)件的安裝信息進(jìn)行識(shí)別和監(jiān)控，確保預(yù)制構(gòu)件安裝正確無(wú)誤；施工完成后，檢查施工質(zhì)量也可以在BIM數(shù)據(jù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，且可以多方共同參與檢查，保證工程質(zhì)量（見圖2）。3.3.4安全管理建筑施工中，施工安全管理是重中之重，“安全第一，預(yù)防為主”是我國(guó)安全生產(chǎn)基本方針。在傳統(tǒng)安全管理中，由于風(fēng)險(xiǎn)因素多種多樣，做到可防可控難度很大。應(yīng)用BIM4D將建筑模型融入安全管理規(guī)范、安全施工標(biāo)準(zhǔn)等信息中，可以精準(zhǔn)地識(shí)別施工中潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)情況，通過信息平臺(tái)將施工區(qū)域按照安全等級(jí)進(jìn)行分區(qū)。對(duì)于高風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)區(qū)域，提前做好預(yù)防措施，并借助模擬施工，合理布置規(guī)劃施工現(xiàn)場(chǎng)，大型施工機(jī)械、運(yùn)輸機(jī)械的合理布局，可以避免施工中因工作范圍沖突而發(fā)生的安全風(fēng)險(xiǎn)。BIM技術(shù)應(yīng)用于安全管理，實(shí)現(xiàn)了安全檢查、施工自動(dòng)化，有效解決施工過程中出現(xiàn)的各種安全問題（見圖3）。

4結(jié)語(yǔ)

通過對(duì)EPC、BIM、裝配式三大主體有效融合的分析研究，將BIM技術(shù)應(yīng)用于EPC模式下的裝配式建筑中，可以從根本上解決建筑工業(yè)化不能滿足社會(huì)發(fā)展需求、建筑管理參與深度與廣度不夠、工程質(zhì)量不能全維度管控等突出問題，同時(shí)為環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。EPC、BIM、裝配式三大主體有機(jī)融合的這種信息化、規(guī)模化、高效管理化的模式，是在原有普適建筑模式的基礎(chǔ)上進(jìn)行的有針對(duì)性和發(fā)展性的改革和創(chuàng)新，進(jìn)而將其進(jìn)行推廣使用，但由于當(dāng)前建筑類信息化軟件及程序開發(fā)利用等方面的研究還有較大的空間，所以只在現(xiàn)有軟件功能基礎(chǔ)上進(jìn)行理論研究，以對(duì)后續(xù)研究提供相關(guān)幫助，希望今后專業(yè)人士或?qū)W者可以在建筑施工相關(guān)軟件的應(yīng)用和功能的擴(kuò)展方向進(jìn)行開發(fā)，為建筑業(yè)的發(fā)展提供更高效的技術(shù)支持。

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作者：賈云嶺