面向装配式建筑施工全过程监管的BIM优化方法

摘要：随着装配式建筑蓬勃发展，施工全过程监管面临挑战。本文剖析装配式建筑施工流程，从质量、进度、成本、安全维度明确监管需求，揭示信息沟通、进度监控、质量追溯难点。阐述 BIM 技术核心原理、初始应用成效及向全过程监管拓展的潜力，进而构建 BIM 优化方法，包括搭建信息协同平台、深化模型应用、融合多技术。

关键词：装配式建筑；BIM 技术；优化方法

引言：在当今建筑行业迈向工业化、绿色化转型的浪潮中，装配式建筑异军突起，成为发展新趋势。其施工全过程监管复杂，涉及预制构件生产、运输、装配等诸多环节，信息易断链、进度难把控、质量追溯繁琐。BIM 技术以其强大可视化、信息集成等功能，为破解监管难题带来曙光。

一、装配式建筑施工全过程监管需求与难点剖析

1.1 装配式建筑施工流程解析

装配式建筑施工流程独具特色，起始于预制构件的精心生产。在工厂环境中，依据精准设计图纸，运用先进模具与自动化工艺，浇筑、养护形成各类预制梁、板、柱等构件，确保尺寸精度与性能质量。运输环节至关重要，需结合构件特性选用适配车辆与稳固的固定措施，规划合理运输路线，按时将构件送达施工现场。装配阶段，吊车等大型设备将构件精准就位，施工人员按规范完成节点连接，采用焊接、灌浆套筒连接等方式保障结构整体性，后续还历经防水、保温等工序，直至竣工验收，各流程紧密衔接、环环相扣。

1.2 监管需求分析

从质量维度，需严控预制构件原材料质量、生产工艺精准度，保证构件尺寸偏差在允许范围，装配后结构稳固可靠；进度方面，要统筹构件生产周期、运输时长与现场装配进度，确保项目按计划推进，避免窝工延误；成本监管聚焦构件生产成本、运输费用、装配人工及机械成本，优化资源配置，防止超支；安全监管覆盖工厂生产安全、构件运输安全以及施工现场高空作业、大型设备操作等风险防控，保障人员与财产安全。

1.3 现有监管难点

1.3.1 信息沟通障碍

设计、生产、施工部门常各自为政，设计变更难以及时传递至生产端，致使构件生产与实际需求不符；施工现场发现问题反馈滞后，生产方无法迅速调整，造成构件返工、工期拖延，信息在产业链上下游传递不畅、失真严重。

1.3.2 进度动态监控难

预制构件生产易受原材料供应、设备故障影响，生产周期不稳定；运输途中遭遇交通拥堵、恶劣天气，延误到场时间，而施工现场难以及时掌握这些动态，无法精准预判对整体进度的冲击，导致进度管控滞后。

1.3.3 质量追溯复杂

构件质量问题一旦出现，追溯源头艰难。因构件生产资料分散于各环节，标识编码不统一或模糊，难以从成品回溯至原材料批次、生产工艺参数，无法快速定位责任主体，阻碍质量改进。

二、BIM 技术基础及其在装配式建筑施工监管中的应用潜力

2.1 BIM 技术核心原理与功能

BIM 技术，即建筑信息模型技术，核心在于构建一个包含建筑全生命周期信息的数字化三维模型。它以三维可视化模型为载体，集成建筑的几何信息、物理特性、空间关系以及各构件的详细参数等海量数据。通过参数化设计功能，设计师能便捷修改构件尺寸、材质等属性，模型自动更新关联信息，大大提高设计效率。其可视化分析能力，可让各方人员直观洞悉建筑内部复杂结构、管线走向，提前发现设计冲突，如在装配式建筑中精准识别预制构件与现浇部分的碰撞问题。

2.2 初始应用现状

在装配式建筑领域，BIM 技术已初显身手。在构件设计阶段，设计人员利用 BIM 软件创建参数化预制构件库，快速调取、组合构件，实现可视化设计，确保构件设计精准度。施工前的碰撞检查成为常态，通过整合建筑、结构、机电等多专业模型，提前排查构件间、管线与构件的碰撞隐患，有效减少施工变更。施工交底环节，借助 BIM 的三维可视化，施工人员能清晰了解构件安装顺序、节点构造，降低理解难度，提升施工质量。然而，当前应用多停留在局部环节，尚未贯穿施工全过程监管。

2.3 应用潜力挖掘

未来BIM 技术应用潜力巨大。在施工全过程实时监控方面，可将现场监控数据与 BIM 模型实时关联，如在构件运输车上安装定位传感器，将运输位置、状态信息反馈至模型，实现动态追踪。智能预警功能可深度开发，依据质量、进度、安全等预设阈值，一旦模型监测数据超标，自动推送预警信息给相关责任人。大数据分析辅助决策更是前景广阔，积累的项目 BIM 数据经挖掘处理，能为后续项目的资源调配、成本估算、工期预测提供精准参考，推动装配式建筑施工监管向智能化、精细化大步迈进。

三、面向全过程监管的 BIM 优化方法构建

3.1 基于 BIM 的信息协同平台搭建

构建基于 BIM 的信息协同平台是实现装配式建筑施工全过程监管的关键基石。在平台架构设计上，采用分层分布式架构，底层为数据存储层，囊括构件信息库、图纸文档库、施工日志库等，保障海量数据有序存储；中间层是数据处理与交互层，负责信息实时更新、整合以及多用户并发访问处理；顶层为应用展示层，面向设计、生产、施工等各方人员，提供可视化操作界面。信息集成与共享机制方面，制定统一数据标准至关重要。各参与方依照标准将信息录入，如构件生产商上传构件尺寸公差、原材料批次等，设计单位实时更新设计变更，施工现场反馈装配进度与质量问题。

3.2 BIM 模型深化与拓展应用

深化 BIM 模型应用能为施工监管注入强大动力。在4D进度模拟优化层面，将施工进度计划与 BIM 模型紧密绑定，为每个构件、工序赋予时间属性，通过动画形式动态展示施工流程。一旦实际进度滞后，模型精准定位延误环节，辅助管理人员调整资源分配、优化施工顺序，确保工期可控。5D成本管控拓展上，结合成本数据库，BIM 模型依据构件工程量自动关联成本信息，实时反映成本投入。施工过程中，若发生设计变更，模型迅速预估成本变动，为决策提供经济参考，有效预防成本超支。质量安全 BIM 应用强化环节，在模型中精准标注质量控制点、安全风险区，关联规范标准。现场巡检时，利用移动终端对照模型检查，发现问题即时拍照上传，系统自动追踪整改流程，保障质量安全落实到位。

3.3 BIM 与物联网、大数据等技术融合策略

BIM 与物联网、大数据融合开启智能监管新篇章。物联网技术赋能下，在预制构件、施工设备、现场环境部署传感器，如温湿度传感器监测混凝土养护环境，位移传感器监控构件吊装状态。传感器采集数据实时传输至 BIM 模型，实现施工现场物理实体与数字模型的虚实映射，精准掌控现场实时状况。依托大数据分析，收集海量项目 BIM 数据，挖掘隐藏信息。分析不同地区装配式建筑工期与成本关联，为新项目制定合理计划；通过质量数据回溯，识别高频质量问题根源，针对性改进工艺，以数据驱动决策，提升装配式建筑施工监管效能。

结语

装配式建筑发展迅猛，施工监管挑战重重。通过剖析监管需求与难点，引入 BIM 技术并挖掘其潜力，构建涵盖信息协同、模型深化、多技术融合的优化方法，为施工全过程监管赋能。实践证明成效显著，虽仍有提升空间，但持续探索定能让 BIM 助力装配式建筑迈向高质量、智能化发展新征程。

参考文献

[1]王兴.面向装配式建筑施工全过程监管的BIM优化方法[J].长春工程学院学报（自然科学版），2024，25（04）：32-37.

[2]胡君.装配式建筑中BIM技术对项目绩效的影响机制与作用路径研究[D].安徽理工大学，2023.