文｜山東省公共資源交易中心 周士效

裝配式建筑的各結(jié)構(gòu)部件的標(biāo)準(zhǔn)化特性較強(qiáng)，因?yàn)樯a(chǎn)廠家采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)各結(jié)構(gòu)部件，隨后通過(guò)專(zhuān)業(yè)運(yùn)輸工具把結(jié)構(gòu)部件運(yùn)到建筑施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施裝配化施工，形成完整的建筑，實(shí)現(xiàn)信息化管理、智能化應(yīng)用，凸顯環(huán)保、節(jié)能、高效、低成本等優(yōu)勢(shì)?，F(xiàn)階段建筑信息化成為建筑工業(yè)化發(fā)展的重要抓手，BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）技術(shù)作為典型的建筑信息化代表，能夠集成建筑信息，通過(guò)數(shù)字化技術(shù)為虛擬建筑三維模型提供符合實(shí)際情況的、完整的建筑信息庫(kù)，在建筑項(xiàng)目中提供設(shè)計(jì)、管理、運(yùn)維等服務(wù)，促進(jìn)建筑質(zhì)量不斷提升，對(duì)推廣裝配式建筑產(chǎn)生重要促進(jìn)作用。因此，在裝配式建筑質(zhì)量管理中加強(qiáng)BIM 技術(shù)具有重要意義。

1、BIM 技術(shù)在裝配式建筑質(zhì)量管理中應(yīng)用的途徑

1.1 管理初期應(yīng)用

為了提升裝配式建筑整體質(zhì)量，在開(kāi)始項(xiàng)目之前要詳細(xì)了解項(xiàng)目背景。一方面，利用BIM 技術(shù)構(gòu)建工程數(shù)據(jù)庫(kù)，因?yàn)槊恳粋€(gè)裝配式建筑工程的情況都不同，在項(xiàng)目實(shí)施中自然對(duì)應(yīng)不同參數(shù)，基于多次實(shí)地考察盡可能輸入更多項(xiàng)目信息，使數(shù)據(jù)庫(kù)更準(zhǔn)確，奠定后續(xù)模擬分析基礎(chǔ)。另一方面，利用BIM 技術(shù)優(yōu)化工程項(xiàng)目實(shí)施方案，即借助BIM 技術(shù)模擬裝配式建筑環(huán)境性能，使材質(zhì)選擇、施工布局等更精準(zhǔn)，提升建筑后期運(yùn)營(yíng)效益。同時(shí)通過(guò)碰撞檢查提高建筑內(nèi)部管線分配的實(shí)用性、科學(xué)性，提前預(yù)留大量樓板、花池等所需孔洞，妥善解決管線和土建之間的碰撞問(wèn)題，預(yù)防在裝配施工過(guò)程中出現(xiàn)安裝位置和預(yù)制構(gòu)件不匹配的現(xiàn)象。

1.2 管理過(guò)程應(yīng)用

1.2.1 生產(chǎn)

利用BIM 技術(shù)實(shí)現(xiàn)建筑構(gòu)配件表達(dá)的信息化，直接基于BIM 模型完成構(gòu)配件加工圖紙，傳達(dá)清晰的二維圖紙關(guān)系、空間剖面關(guān)系，在一個(gè)模型里集中離散的二維圖紙信息，與預(yù)制工廠進(jìn)行更緊密的協(xié)同、對(duì)接。而且BIM 技術(shù)支持對(duì)預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行預(yù)拆分，實(shí)現(xiàn)裝配式建筑設(shè)計(jì)模型的多重使用，作為后面施工和運(yùn)營(yíng)的基礎(chǔ)模型，避免重復(fù)創(chuàng)建。利用BIM 模型直接設(shè)定構(gòu)配件設(shè)計(jì)參數(shù)，進(jìn)行一鍵自動(dòng)生成，內(nèi)設(shè)RFID（Radio Frequency Identification，射頻識(shí)別技術(shù)）芯片，同時(shí)通過(guò)預(yù)拆分確定外形尺寸、關(guān)鍵參數(shù)，做好前期準(zhǔn)備。即利用CAM（Computer Aided Manufacturing，計(jì)算機(jī)輔助制造）進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件數(shù)字化制造，在生產(chǎn)設(shè)備中輸入BIM 數(shù)據(jù)信息就可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、機(jī)械化生產(chǎn)，大大提高裝配式建筑生產(chǎn)質(zhì)量。

1.2.2 施工

在開(kāi)始裝配式建筑施工作業(yè)以前要把構(gòu)配件運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)組裝好的部分的空間與留孔等進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)。此時(shí)運(yùn)用BIM技術(shù)把時(shí)間與質(zhì)量信息轉(zhuǎn)化成5D 模型，全面模擬裝配式建筑現(xiàn)場(chǎng)施工，識(shí)別難以發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量難題，引起明確的關(guān)注，從而專(zhuān)注對(duì)構(gòu)配件的監(jiān)視、測(cè)量，減少可能發(fā)生的施工質(zhì)量問(wèn)題。例如吊裝模擬，運(yùn)用BIM 技術(shù)優(yōu)化施工方案。一些構(gòu)配件運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)后需要在堆放1～2 天內(nèi)吊裝，一些構(gòu)配件需要即刻吊裝，基于BIM 模型關(guān)聯(lián)時(shí)間信息、構(gòu)配件信息，標(biāo)注最佳吊裝時(shí)間，進(jìn)行吊裝計(jì)劃的動(dòng)態(tài)模擬，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并調(diào)整吊裝施工計(jì)劃不合理的部分。然后運(yùn)用BIM 技術(shù)模擬施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境，進(jìn)行測(cè)量和定位，模擬從起吊到回轉(zhuǎn)到就位再到調(diào)整的流程，確定大型施工機(jī)械設(shè)備的分布、運(yùn)行軌跡，科學(xué)選擇吊裝施工計(jì)劃，提升準(zhǔn)確度，進(jìn)而提高吊裝施工質(zhì)量。

另外，在BIM 和RIFD 技術(shù)的支持下加強(qiáng)裝配式建筑施工質(zhì)量管理，其流程如圖1所示。利用平板電腦、手動(dòng)讀取手機(jī)和其他手持設(shè)施的部件芯片，實(shí)時(shí)上傳高質(zhì)量的照片和視頻等信息；利用BIM 模型進(jìn)行收集、處理，保證找到質(zhì)量問(wèn)題，并形成文字說(shuō)明，保持裝配式建筑施工過(guò)程可追溯，為今后追責(zé)提供便利。

圖1 裝配現(xiàn)場(chǎng)工程質(zhì)量管理流程

1.2.3 驗(yàn)收

完成裝配式建筑施工后，通過(guò)BIM 技術(shù)、RFID 技術(shù)的整合應(yīng)用提升竣工交付質(zhì)量管理。這主要是在建筑竣工環(huán)節(jié)檢查工程質(zhì)量，全面檢查隱蔽工程、非隱蔽工程，以在生產(chǎn)環(huán)節(jié)預(yù)埋的構(gòu)配件內(nèi)部RFID 標(biāo)簽為先導(dǎo)，憑借唯一構(gòu)配件編碼連接BIM 模型和RFID 附著的實(shí)體構(gòu)配件，錄入更多裝配式建筑項(xiàng)目的初期設(shè)計(jì)、施工過(guò)程信息，最后在竣工環(huán)節(jié)讀取BIM 模型里面的構(gòu)配件尺寸和安裝位置、配筋、用料等信息，判斷滿足要求與否提升竣工交付質(zhì)量。

1.3 運(yùn)營(yíng)管理應(yīng)用

在裝配式建筑竣工環(huán)節(jié)的BIM 模型經(jīng)過(guò)整個(gè)過(guò)程的調(diào)整、完善，形成完整的電子版模型，可以將其遞交給建筑運(yùn)營(yíng)單位，使其快速獲取建筑的所有信息，做好數(shù)量統(tǒng)計(jì)、信息查詢、問(wèn)題查看與分析等工作，在建筑升級(jí)改造時(shí)也能提供準(zhǔn)確的信息，提高后期運(yùn)營(yíng)管理質(zhì)量。因?yàn)閼?yīng)用BIM 技術(shù)能夠?qū)ρb配式建筑實(shí)現(xiàn)全壽命信息化管理，方便運(yùn)營(yíng)管理人員依靠預(yù)制構(gòu)配件里面的RFID 芯片獲取其中保存的生產(chǎn)廠商、運(yùn)輸人員、安裝人員等關(guān)鍵信息，只要后期出現(xiàn)建筑質(zhì)量問(wèn)題，就能從運(yùn)營(yíng)管理追溯到生產(chǎn)環(huán)節(jié)，明晰責(zé)任歸屬。所以在裝配式建筑的后期運(yùn)營(yíng)管理中使用BIM 技術(shù)，通過(guò)前期各階段形成的BIM 模型數(shù)據(jù)和信息，促進(jìn)運(yùn)營(yíng)管理環(huán)節(jié)建筑質(zhì)量信息數(shù)據(jù)的收集、分析，實(shí)現(xiàn)構(gòu)配件維護(hù)和管道維修、建筑智能化管理等。而且在裝配式建筑項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，讓建設(shè)單位基于BIM 模型詳細(xì)了解整個(gè)項(xiàng)目施工過(guò)程，在運(yùn)營(yíng)管理中方便業(yè)主方詳細(xì)了解施工信息，快速查看每一個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)，利用BIM 技術(shù)的可視化提高質(zhì)量管理效率。

2、BIM 技術(shù)在裝配式建筑質(zhì)量管理中應(yīng)用的注意事項(xiàng)

2.1 統(tǒng)一BIM 技術(shù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

和傳統(tǒng)以CAD 為基礎(chǔ)的二維設(shè)計(jì)相比，應(yīng)用BIM 技術(shù)的新型三維設(shè)計(jì)的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)還不夠完善，在裝配式建筑中單一使用BIM 技術(shù)設(shè)計(jì)項(xiàng)目方案局限于完成項(xiàng)目任務(wù)或者單位目標(biāo)，當(dāng)考慮國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)就要注意預(yù)先統(tǒng)一制定裝配式建筑的BIM 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，各單位達(dá)成一致，形成規(guī)范的BIM 設(shè)計(jì)樣板和設(shè)計(jì)程序，統(tǒng)一設(shè)計(jì)責(zé)任劃分等，方便進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，由上而下提高裝配式建筑的BIM 設(shè)計(jì)質(zhì)量，體現(xiàn)實(shí)際操作價(jià)值。

2.2 統(tǒng)一BIM 技術(shù)建模標(biāo)準(zhǔn)

為了確保裝配式建筑項(xiàng)目生產(chǎn)鏈上的BIM 模型實(shí)現(xiàn)最大程度的吻合，預(yù)防模型文檔兼容引發(fā)BIM 模型信息缺失問(wèn)題，阻礙建筑信息的清晰有效傳遞，應(yīng)注意統(tǒng)一BIM 技術(shù)的建模標(biāo)準(zhǔn)。這不僅涉及到建模軟件和標(biāo)高軸網(wǎng)體系、建模方式、模型精度，還涉及到數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、構(gòu)配件命名和建立編碼、更新模型的周期、歸集模型的形式、設(shè)置系統(tǒng)顏色等等，保證統(tǒng)一裝配式建筑全生命周期里的BIM 技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用程式，疏通在建筑質(zhì)量管理中應(yīng)用BIM 技術(shù)的障礙，確保建筑信息穩(wěn)定流轉(zhuǎn)，提高裝配式建筑質(zhì)量管理的效率和水平。

2.3 統(tǒng)一BIM 技術(shù)交付標(biāo)準(zhǔn)

在利用BIM 技術(shù)進(jìn)行裝配式建筑的建模操作之前要注意明確交付BIM 模型的范圍、內(nèi)容，提供交付的模型滿足使用者需求與否的合法依據(jù)；裝配式建筑施工難免存在誤差，要注意明確交付BIM 模型時(shí)模型誤差和施工誤差的可允許范疇；交付模型的精度符合裝配式建筑項(xiàng)目施工深度要求與否，后續(xù)是否要進(jìn)一步深化，例如深化復(fù)雜節(jié)點(diǎn)、拆分模型預(yù)制構(gòu)配件等；交付BIM 模型以后的維護(hù)單位是不是原本創(chuàng)建模型的單位等等。通過(guò)預(yù)先統(tǒng)一BIM 模型交付標(biāo)準(zhǔn)，盡可能減少分歧，提升BIM技術(shù)應(yīng)用效果。

3 結(jié)語(yǔ)

BIM 技術(shù)憑借參數(shù)化、可視化、模擬性、協(xié)調(diào)性和動(dòng)態(tài)性等特征在建筑信息化管理中發(fā)揮關(guān)鍵性作用，通過(guò)在裝配式建筑管理中應(yīng)用BIM 技術(shù)，實(shí)現(xiàn)有效的信息化、精細(xì)化建筑質(zhì)量管理，逐漸形成統(tǒng)一的BIM 技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，從而基于BIM 信息集成化模型確保構(gòu)配件生產(chǎn)質(zhì)量和裝配式施工質(zhì)量、運(yùn)營(yíng)管理質(zhì)量，大大提升裝配式建筑質(zhì)量管理水平，最終為建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供保障。