羅軼寧

摘? ? 要：裝配式建筑是一種新型建筑，將此前需現(xiàn)場制備的各類結(jié)構(gòu)和配件，以預(yù)制的方式進行制作，之后運輸?shù)浇ㄖ┕がF(xiàn)場進行裝配、建成。該類建筑優(yōu)勢明顯，但對施工技術(shù)也具有特殊要求，這又使得BIM技術(shù)得到重視，BIM技術(shù)以大量信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，可實現(xiàn)多重模擬，在裝配式建筑施工過程管理中作用突出。本文主要針對裝配式建筑工程施工中BIM技術(shù)的運用進行簡要分析。

關(guān)鍵詞：裝配式;建筑工程;施工;BIM技術(shù);運用

1? 基本概念

1.1? 裝配式建筑

裝配式建筑是指把傳統(tǒng)建造方式中的大量現(xiàn)場作業(yè)工作轉(zhuǎn)移到工廠進行，在工廠加工制作好建筑用構(gòu)件和配件（如樓板、墻板、樓梯、陽臺等），運輸?shù)浇ㄖ┕がF(xiàn)場，通過可靠的連接方式在現(xiàn)場裝配安裝而成的建筑。

裝配式建筑主要包括預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑等，因為采用標準化設(shè)計、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、信息化管理、智能化應(yīng)用，是現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)方式的代表。

1.2? BIM技術(shù)

BIM全稱為建筑信息模型（BuildingInformationModeling），是在繪圖軟件的基礎(chǔ)上結(jié)合三大學科（建筑學、工程學及土木工程學）的專業(yè)學科知識而衍化出的新工具，主要進行與建筑有關(guān)的電腦輔助設(shè)計。

BIM技術(shù)是一種應(yīng)用于工程全壽命周期的數(shù)據(jù)化工具。運用數(shù)據(jù)對建筑建立三維信息模型，使工程施工人員對建設(shè)工程全過程進行掌握，對施工過程中容易出現(xiàn)質(zhì)量問題的點進行提前控制，以便提升施工質(zhì)量，降低施工成本，縮短工期。

2? BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1? 直觀可復(fù)用

裝配式建筑的建設(shè)、施工，對技術(shù)、信息要求均較高，如剪力墻規(guī)格、接縫處拼接方式、導力結(jié)構(gòu)和承重結(jié)構(gòu)的搭配等。借助BIM技術(shù)，可對工程項目方案進行收集，之后以收集所獲參數(shù)為依托，建立可反復(fù)使用的信息模型，直觀、客觀的為建筑施工過程管理提供支持。如技術(shù)人員嘗試了解裝配式建筑應(yīng)對風沙破壞的能力，進行墻體建設(shè)后，可應(yīng)用已有模型，計算風力破壞的參數(shù)、代入模型中即可，根據(jù)模擬結(jié)果了解建筑圍護結(jié)構(gòu)是否需要加固、防風結(jié)構(gòu)是否應(yīng)予以優(yōu)化等，對施工過程中的管理工作助力明顯。即便一次模擬無法獲取可靠結(jié)果，也可反復(fù)進行多次模擬，直到結(jié)果滿意。

2.2? 多元素模擬

多元素模擬，是指在進行裝配式建筑施工過程管理時，結(jié)合具體需求，將若干動態(tài)參數(shù)、靜態(tài)參數(shù)代入模型中，客觀的評估建筑質(zhì)量、改進需求，為后續(xù)施工活動和管理、監(jiān)理活動提供支持。如某裝配式建筑設(shè)計完成、核準技術(shù)和建設(shè)參數(shù)無誤，進行施工階段。施工過程中，甲方需要更改方案，提升建筑的保溫能力，可將原有方案下的模型調(diào)查，代入材料保溫參數(shù)、當?shù)厝照諈?shù)、冬季室外溫度等等信息，在多個元素綜合作用下，以甲方的明確要求作為約束條件，不斷調(diào)整圍護結(jié)構(gòu)厚度、門窗大小等，直到建筑保溫能力達標。依托BIM技術(shù)的可復(fù)用、多元素模擬功能完成裝配式建筑施工過程中的高質(zhì)量管理。

3? 裝配式建筑設(shè)計階段BIM技術(shù)的應(yīng)用

3.1? 預(yù)制構(gòu)件標準化設(shè)計

針對裝配式建筑標準化設(shè)計，需要考慮建筑工業(yè)化標準統(tǒng)一。通過對多樣化及個性化的建筑整體進行統(tǒng)一的模數(shù)標準化、構(gòu)件標準化、節(jié)點連接標準化達成。在BIM技術(shù)為基礎(chǔ)下進行標準化的設(shè)計和生產(chǎn)，以三維數(shù)字為表達方式，這樣可以將建筑項目的實施對象作為數(shù)字化進行表達。采用BIM技術(shù)，設(shè)計后由預(yù)制工廠制作相關(guān)的建筑構(gòu)件、節(jié)點，將這些物理和功能特性信息上傳至云端，裝配式建筑設(shè)計中的各專業(yè)設(shè)計人員能夠快速地傳遞各自專業(yè)的設(shè)計信息，對設(shè)計方案進行“同步”修改。和施工、建設(shè)單位，進行討論具體施工方案和功能需求的問題，在云端進行信息整合，形成各類預(yù)制構(gòu)件的族庫。隨著云端各類型族庫的豐富，將同類型的族庫進行優(yōu)化統(tǒng)一，盡可能減少同類構(gòu)件的種類，從而促進形成統(tǒng)一的裝配式建筑工業(yè)化標準。

3.2? 提高設(shè)計效率，減少設(shè)計誤差

應(yīng)用BIM技術(shù)建立項目模型，可以使建筑工程師、結(jié)構(gòu)工程師、設(shè)備工程師等專業(yè)人員在同一個平臺上進行工作，通過溝通交流后可直接對項目模型進行對應(yīng)的修改，從而達到優(yōu)化設(shè)計方案的目的。在進行現(xiàn)場施工前，建設(shè)方和施工方也可對項目的功能和局部節(jié)點進行了解和修改。采用BIM的參數(shù)化設(shè)計可以將項目進行分解，針對特定的情況進行分析，能夠自動生成各工程量清單和各材料清單等數(shù)據(jù)信息，減少了大量的統(tǒng)計時間。

利用可視化設(shè)計和施工技術(shù)相結(jié)合，提前把建設(shè)項目施工從開始到結(jié)束的過程進行可視化模擬分析，針對性的對部分吊裝拼裝節(jié)點進行節(jié)能分析、碰撞檢查、管道沖突等項目優(yōu)化，避免在實際施工過程中出現(xiàn)不利情況后才做出設(shè)計變更，從而提高設(shè)計效率、減少設(shè)計誤差。例如在深化設(shè)計階段不但要考慮預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量和外觀，也要考慮到出現(xiàn)孔洞、降板、管線預(yù)埋等的情況。

4? 裝配式建筑施工過程中BIM技術(shù)的應(yīng)用

4.1? 堆場管理、施工場地優(yōu)化布局

基于BIM技術(shù)模擬性的特點，在項目執(zhí)行前對施工場地進行分析，并對不同施工階段、不同施工環(huán)境進行對比，提高場地的利用率，避免在堆放過程中產(chǎn)生二次搬運、材料損耗等。利用BIM技術(shù)的可視化優(yōu)勢，用模擬技術(shù)1：1模擬出真實的現(xiàn)場施工場景，通過對不同施工階段的現(xiàn)場模擬，得出施工道路布置、機械設(shè)備擺放、材料位置的最優(yōu)解，從而合理的進行規(guī)劃和布置，避免出現(xiàn)場地浪費、運輸通道擁堵等情況。

4.2? 構(gòu)件吊裝方案模擬優(yōu)化、3D模擬技術(shù)交底

BIM模型對于構(gòu)件的展示更為直觀，能將施工過程全面展現(xiàn)出來。特別是一些重點、難點施工環(huán)節(jié)，可在BIM技術(shù)平臺上有針對性的3D動畫演示，可以讓施工人員對于構(gòu)件吊裝的全過程進行觀測和判斷是否滿足規(guī)定和要求，也可以對班組工人進行施工前培訓交底，避免在吊裝過程中出現(xiàn)“錯漏碰缺”。這樣不但能夠提高吊裝施工現(xiàn)場管理的效率，提升了現(xiàn)場施工人員的業(yè)務(wù)水平，而且進一步規(guī)范了施工人員的實際操作，很大程度的減少了安全事故的發(fā)生。

4.3? 施工進度管理

BIM模型中加入時間維度，用于施工進度管理。解決了以收集當前進度數(shù)據(jù)及施工經(jīng)驗調(diào)整進度計劃，而對于調(diào)整后是否會存在其他問題的狀況?；贐IM可視化動態(tài)模擬的特點，將資源配置、施工狀態(tài)、勞動力需求等信息融合在一起，結(jié)合傳統(tǒng)的橫道圖和網(wǎng)絡(luò)圖，對施工精度實行全方位細化的控制。并可以將信息共享，保證施工管理人員所做的決定可以立刻被執(zhí)行，提高現(xiàn)場施工效率。

4.4? 施工質(zhì)量監(jiān)管

將施工質(zhì)量檢查驗收點與BIM模型中的信息元素相互關(guān)聯(lián)，可以實現(xiàn)檢查驗收人員在工程質(zhì)量檢查驗收時支持移動設(shè)備查看和錄入待檢查點的資料信息。通過關(guān)聯(lián)對應(yīng)的國家地方規(guī)范和IFC數(shù)據(jù)標準，可以解決在工程驗收時施工質(zhì)量的參考標準體系混亂的問題。施工方和監(jiān)理方可以在同一個規(guī)范標準下各自查看、檢查驗收點，錄入數(shù)據(jù)，系統(tǒng)可根據(jù)填寫內(nèi)容自動判斷檢查驗收點是否符合要求，填寫的原始記錄和上傳的照片將保存至云端數(shù)據(jù)庫，自動生成對應(yīng)的質(zhì)量驗收表，從而實現(xiàn)施工質(zhì)量的監(jiān)管。

例如“預(yù)埋螺栓外露長度”、“預(yù)埋件鋼筋錨固板與混凝土面平面高差”項目，可通過量尺、水準儀、經(jīng)緯儀等進行測量，對應(yīng)觀測點位進行錄入信息，系統(tǒng)在與規(guī)范規(guī)定的允許偏差比較后進行判斷，若不符合要求，將提示施工方整改并填寫整改記錄。

5? 結(jié)束語

綜上所述，裝配式建筑施工過程管理中，BIM技術(shù)的應(yīng)用價值理想，也具有高可行性。從優(yōu)勢上看，BIM技術(shù)直觀、可復(fù)用，且能將多個元素作為參數(shù)之一進行模擬，滿足裝配式建筑建設(shè)要求。方法上看，需考慮裝配式建筑施工過程管理需要，通過重點模擬、動態(tài)模擬、全周期內(nèi)施工調(diào)整等方式，提升施工管理成效。

參考文獻：

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