田 龍

(四川川煤第六工程建設(shè)有限公司,四川達(dá)州635000)

0 引言

裝配式建筑是使用預(yù)制部品構(gòu)件(Prefabricated Component)在施工現(xiàn)場(chǎng)裝配而成的一種建筑形式[1],與傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)相比較,裝配式結(jié)構(gòu)具有提高工業(yè)化程度和生產(chǎn)效率,降低能源消耗,減少材料消耗及施工現(xiàn)場(chǎng)污染等優(yōu)勢(shì)。近日以來(lái),國(guó)務(wù)院在《“十四五“規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》中強(qiáng)調(diào),要堅(jiān)決遏制高耗能、高排放項(xiàng)目盲目發(fā)展,推動(dòng)綠色轉(zhuǎn)型實(shí)現(xiàn)積極發(fā)展,到2025年,裝配式建筑占新建建筑的比例需達(dá)30%以上[2]。建筑領(lǐng)域作為傳統(tǒng)高污染,高耗能領(lǐng)域,在“碳達(dá)峰、碳中和”背景下,裝配式建筑結(jié)構(gòu)必將成為綠色發(fā)展的重要推動(dòng)力。

而現(xiàn)階段裝配式建筑存在施工難度較大、專業(yè)協(xié)同化要求高、施工質(zhì)量難以保證等問(wèn)題,為此,以建筑信息模型(Building Information Modeling)為代表的信息技術(shù)和傳統(tǒng)裝配式建筑相結(jié)合的方式逐漸成為相關(guān)領(lǐng)域研究熱點(diǎn)之一。BIM技術(shù)是一種使用3D模型對(duì)建筑信息及功能進(jìn)行數(shù)字化表達(dá)的一種方法,其能為項(xiàng)目各方提供一個(gè)可交互的信息管理綜合平臺(tái),以實(shí)現(xiàn)不同專業(yè)、不同領(lǐng)域、不同環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)采集與信息共享,有效的節(jié)約施工成本和時(shí)間[3]。

國(guó)外關(guān)于BIM和裝配式的研究起步較早,而近幾年,隨著國(guó)家對(duì)裝配式的大力支持,國(guó)內(nèi)相關(guān)研究也呈逐漸上升趨勢(shì)[4]。劉濠及李潔等[5-6]提出可以將二維碼技術(shù)以及RFID技術(shù)與BIM、裝配式技術(shù)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)構(gòu)件生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝的全過(guò)程的追蹤與管理;Xinyu H等[7]以工程為例,介紹了如何運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)組織、碰撞檢測(cè)和復(fù)雜節(jié)點(diǎn)施工;Jiang Yu和劉金典等[8-9]提出了一種基于BIM技術(shù)與點(diǎn)云掃描的方法,用來(lái)識(shí)別PC組件并評(píng)估制造及安裝偏差;此外BIM技術(shù)還被運(yùn)用于能源消耗可視化,通過(guò)在BIM 3D模型中附加進(jìn)度信息及能耗信息,構(gòu)建可視化的能耗模型[10];王巧雯等[11]探索了基于BIM模型的多專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)流程框架;胡佳星等[12]探討了基于Revit+SolidWorks的二次開(kāi)發(fā)模式,搭建了集成技術(shù)建模新流程;林申正等[13]將結(jié)合造價(jià)軟件和BIM導(dǎo)出工程造價(jià)信息,利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行深度學(xué)習(xí),并引入遺傳算法進(jìn)行優(yōu)化,建立裝配式建筑成本控制模型;許立強(qiáng)等[14]結(jié)合實(shí)際工程分析了BIM技術(shù)對(duì)施工安全管理的適用性和應(yīng)用情況。

綜上,目前國(guó)內(nèi)研究大量集中于構(gòu)件設(shè)計(jì)和將RFID等技術(shù)與BIM系統(tǒng)相結(jié)合,進(jìn)行智能化生產(chǎn)設(shè)計(jì),而缺乏對(duì)高度集成化和全生命周期的管理信息系統(tǒng)的研究與優(yōu)化。本文結(jié)合實(shí)際工程,以川煤六局承建的鼎能.國(guó)賓天韻項(xiàng)目為例,構(gòu)筑了融合多方法、集合多系統(tǒng)的智慧管理系統(tǒng),為其他裝配式建筑成本管控和項(xiàng)目管理提供參考。

1 BIM技術(shù)在裝配式建筑管理中的應(yīng)用

1.1 預(yù)制構(gòu)件管理

裝配式結(jié)構(gòu)中的預(yù)制構(gòu)件主要包括預(yù)制梁、預(yù)制柱、疊合板、預(yù)制墻、預(yù)制樓梯、預(yù)制管道等。構(gòu)件不同階段工作關(guān)聯(lián)如圖1所示。

圖1 預(yù)制構(gòu)件不同階段關(guān)聯(lián)流程

1.1.1 設(shè)計(jì)階段

(1)族庫(kù)管理。與傳統(tǒng)建筑形式相比,裝配式構(gòu)件的主要區(qū)別為增添了構(gòu)件設(shè)計(jì)、預(yù)制生產(chǎn)、現(xiàn)場(chǎng)吊裝環(huán)節(jié)?；贐IM技術(shù)的裝配式構(gòu)件的三維信息設(shè)計(jì)對(duì)構(gòu)件生產(chǎn)的工業(yè)化及標(biāo)準(zhǔn)化起著重要的作用。在BIM模型中,各類構(gòu)件都被賦予相應(yīng)的信息,并形成對(duì)應(yīng)的數(shù)字化模型,同時(shí)經(jīng)過(guò)深化設(shè)計(jì)后能滿足各專業(yè)需求,最終形成相應(yīng)的構(gòu)件庫(kù),方便管理人員管理。

(2)鋼筋碰撞檢測(cè)。在構(gòu)件設(shè)計(jì)生產(chǎn)前期,利用BIM技術(shù)對(duì)預(yù)制構(gòu)件模型進(jìn)行鋼筋碰撞檢測(cè),提前調(diào)整預(yù)制構(gòu)件中的鋼筋放置位置,避免發(fā)生難以解決的現(xiàn)場(chǎng)安裝問(wèn)題。利用BIM技術(shù)對(duì)平面的圖紙進(jìn)行深化的模型搭建,檢查節(jié)點(diǎn)處鋼筋的碰撞情況,整理后根據(jù)BIM反饋的碰撞位置信息,對(duì)鋼筋布置進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

(3)管線優(yōu)化?；贐IM技術(shù)的設(shè)計(jì)能優(yōu)化復(fù)雜管線區(qū)域,管線設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合各專業(yè)需求,利用BIM技術(shù),通過(guò)精確的管道碰撞檢測(cè)和直觀的3D漫游技術(shù)進(jìn)行合理優(yōu)化。在保證規(guī)范凈高要求下,管線優(yōu)化能有效降低相應(yīng)區(qū)域?qū)痈?節(jié)約建設(shè)成本。

1.1.2 生產(chǎn)階段

(1)基于BIM技術(shù)的自動(dòng)生產(chǎn)?；贐IM技術(shù)建立的生產(chǎn)工藝,可以充分發(fā)揮BIM可視化和協(xié)同性的優(yōu)勢(shì)。用BIM技術(shù),結(jié)合設(shè)計(jì)院圖紙和工廠生產(chǎn)能力,針對(duì)性地對(duì)圖紙進(jìn)行深化設(shè)計(jì),精確展示構(gòu)件的物理信息,以滿足不同專業(yè)的設(shè)計(jì)需求。通過(guò)ERP管理系統(tǒng),將構(gòu)件幾何尺寸、鋼筋大小位置信息及預(yù)埋件等生產(chǎn)相關(guān)信息傳遞給生產(chǎn)廠商,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化,也能讓管理者對(duì)構(gòu)件信息得到更清晰的、更直觀的認(rèn)知。

(2)使用3D掃描技術(shù)對(duì)生產(chǎn)質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)3D激光掃描裝置對(duì)預(yù)制構(gòu)件表面進(jìn)行掃描,利用降噪算法快速建立掃描結(jié)果的數(shù)字化模型。然后將建模結(jié)果與BIM構(gòu)件庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,設(shè)定允許的誤差閾值,并根據(jù)對(duì)比結(jié)果檢查允許的誤差,以實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)質(zhì)量的自動(dòng)判斷。

1.1.3 運(yùn)輸階段

目前,在預(yù)制構(gòu)件的運(yùn)輸階段,主要采取RFID技術(shù)或二維碼技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)構(gòu)件運(yùn)輸過(guò)程中的全過(guò)程追蹤管理?？捎糜谠蟻?lái)源分析、構(gòu)件運(yùn)輸追蹤、場(chǎng)地堆放管理、質(zhì)量檢查。

利用RFID或二維碼技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)于構(gòu)建運(yùn)輸過(guò)程中的全過(guò)程追蹤管理,工廠在生產(chǎn)過(guò)程中,可將二維碼標(biāo)簽或應(yīng)答器粘貼或預(yù)埋澆筑于構(gòu)件中,使用閱讀器及衛(wèi)星技術(shù),將構(gòu)件生產(chǎn)運(yùn)輸全過(guò)程錄入管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)構(gòu)件生產(chǎn)來(lái)源追溯、運(yùn)輸動(dòng)態(tài)管理、場(chǎng)地堆放管理、及安裝位置管理[5],提高自動(dòng)化數(shù)據(jù)收集和信息管理效率。

1.1.4 安裝階段

(1)運(yùn)用虛擬動(dòng)畫指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工。BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)虛擬漫游和虛擬施工動(dòng)畫,直觀地展示復(fù)雜節(jié)點(diǎn)施工方式,有效的指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行裝配安裝,減小結(jié)構(gòu)發(fā)生安裝錯(cuò)位或碰撞概率,降低施工門檻。

(2)運(yùn)用3D激光掃描技術(shù)對(duì)安裝質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估。BIM現(xiàn)場(chǎng)裝配時(shí),往往會(huì)出現(xiàn)構(gòu)件變形,連接不夠牢靠,構(gòu)件鋼筋發(fā)生碰撞無(wú)法安裝等問(wèn)題?；贐IM及3D激光掃描技術(shù),利用全站儀及三維激光掃描儀,對(duì)預(yù)制底板構(gòu)件進(jìn)行三維激光掃描,并根據(jù)所獲得的三維數(shù)據(jù)建立關(guān)鍵點(diǎn)的點(diǎn)云模型,將所得的點(diǎn)云模型利用算法重新生成構(gòu)件模型,并與原位置BIM模型進(jìn)行對(duì)比,獲得構(gòu)件的安裝誤差,并基于三維激光掃描結(jié)果和BIM模型中數(shù)據(jù)和碰撞結(jié)果,實(shí)時(shí)指導(dǎo)工人進(jìn)行BIM安裝。安裝完成后,現(xiàn)場(chǎng)人員通過(guò)掃描二維碼或電子標(biāo)簽,將安裝進(jìn)度同步BIM模型當(dāng)中,BIM模型可對(duì)已完成或未完成的構(gòu)件部分進(jìn)行區(qū)分處理,方便管理人員實(shí)時(shí)管理施工進(jìn)度。

1.2 場(chǎng)地優(yōu)化

針對(duì)項(xiàng)目場(chǎng)地的優(yōu)化流程如圖2所示。目前,日趨復(fù)雜的建設(shè)項(xiàng)目,嚴(yán)格的施工工期,對(duì)項(xiàng)目場(chǎng)地布置和項(xiàng)目安全管理提出了嚴(yán)格的要求,施工現(xiàn)場(chǎng)的布置已成為制約項(xiàng)目工期的一大因素。場(chǎng)地優(yōu)化布置需結(jié)合BIM構(gòu)件庫(kù)信息及模型信息,以裝配式建筑施工場(chǎng)地布置為研究對(duì)象,在確保滿足規(guī)范最小間距要求的前提下,利用模糊篩選和遺傳算法,通過(guò)參數(shù)化建模模擬構(gòu)建了裝配式建筑施工場(chǎng)地的BIM模型[15],確定鋼筋加工棚、混凝土攪拌廠等與吊機(jī)等臨時(shí)設(shè)施和場(chǎng)地的最優(yōu)位置,篩選出最高效、最優(yōu)的的場(chǎng)地布置方案。

圖2 場(chǎng)地優(yōu)化流程

1.3 成本控制

(1)鋼筋下料優(yōu)化?，F(xiàn)場(chǎng)施工時(shí),由于原料鋼筋長(zhǎng)度限制,不可避免的會(huì)出現(xiàn)廢頭等鋼筋浪費(fèi)現(xiàn)象。利用BIM技術(shù)的鋼筋下料優(yōu)化通過(guò)獲取建筑中普通鋼筋的三維模型,批量獲取鋼筋長(zhǎng)度、直徑、數(shù)量等信息,依據(jù)所獲取的鋼筋信息初步擬定裁切方案,根據(jù)初步方案,采用整數(shù)線性規(guī)劃的方法,優(yōu)化裁切方案以獲得耗鋼筋量最少的方案及對(duì)應(yīng)的裁切次數(shù)和所需鋼筋根數(shù)[16],降低施工成本。

(2)基于BIM的成本控制及優(yōu)化。由于裝配式建筑在我國(guó)仍處于起步階段,其存在的物流、裝配進(jìn)度信息更新不及時(shí),裝配難度較高等問(wèn)題,嚴(yán)重制約了裝配式建筑施工成本控制技術(shù)的發(fā)展。借助BIM技術(shù)的數(shù)字化、精確化、具體化的特點(diǎn),能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)工程費(fèi)用的準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)。通過(guò)BIM技術(shù)導(dǎo)出工程量清單,并將清單導(dǎo)入計(jì)價(jià)軟件得出工程預(yù)算,再將進(jìn)度計(jì)劃與預(yù)算關(guān)聯(lián),得到進(jìn)度——成本計(jì)劃[17]。同時(shí)通過(guò)對(duì)比實(shí)際工程費(fèi)用,能夠得出有較大偏差的預(yù)算項(xiàng)目,并針對(duì)具體工程項(xiàng)目采取針對(duì)性措施,降低施工成本。

(3)能耗可視化。在建筑工程規(guī)模的擴(kuò)大的同時(shí),也常常伴隨著越來(lái)越嚴(yán)重的能源浪費(fèi)問(wèn)題?；贐IM結(jié)構(gòu)信息,通過(guò)附加進(jìn)度信息和能耗信息,建立基于BIM的裝配式可視化能耗模型,動(dòng)態(tài)展示裝配過(guò)程中的能耗情況,幫助企業(yè)發(fā)現(xiàn)能耗峰值,輔助管理者針對(duì)節(jié)能減排提供決策,有效降低能源成本。

1.4 進(jìn)度管理

常見(jiàn)的施工進(jìn)度掌控方式主要包括流水圖、網(wǎng)狀圖等,而利用BIM技術(shù)的施工進(jìn)度管理通過(guò)將傳統(tǒng)進(jìn)度計(jì)劃表與BIM平臺(tái)相結(jié)合,更為直觀的表示構(gòu)件安裝進(jìn)度及施工作業(yè)進(jìn)展,更加精確化、可視化,做到精確施工工期,方便管理者決策。預(yù)制構(gòu)件進(jìn)度管控通過(guò)使用二維碼或RFID技術(shù)對(duì)構(gòu)件生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝全過(guò)程進(jìn)行追蹤,安裝完成后掃電子標(biāo)簽可實(shí)時(shí)上傳安裝進(jìn)度。項(xiàng)目整體進(jìn)度管控通過(guò)BIM平臺(tái)與企業(yè)EPR管理系統(tǒng)相結(jié)合,共享各方設(shè)計(jì)、施工、審批、任免等安排與進(jìn)度,能有效實(shí)現(xiàn)信息各方共享,項(xiàng)目管理透明,項(xiàng)目施工進(jìn)度實(shí)時(shí)更新,項(xiàng)目問(wèn)題快速上報(bào)等,實(shí)現(xiàn)智能化、規(guī)范化、自動(dòng)化的管理。

2 案例分析

2.1 項(xiàng)目概況

川煤六局承建的鼎能.國(guó)賓天韻項(xiàng)目,總建筑面積約5.6萬(wàn)m2,項(xiàng)目平均裝配率約為40%,其中住宅建筑地上17層,地下1層,工期約2.5年,主要預(yù)制構(gòu)件包括預(yù)制樓板、預(yù)制柱、預(yù)制樓梯、非砌筑內(nèi)隔墻(ALC墻板)。其中1-3,5-8#棟2層以上主要采用疊合板設(shè)計(jì),4#棟主要采用疊合板和預(yù)制柱設(shè)計(jì)。項(xiàng)目通過(guò)綜合運(yùn)用裝配式技術(shù)、BIM技術(shù)、智慧平臺(tái)管理和智慧運(yùn)維等技術(shù),實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化、建造過(guò)程綠色化、建造管理規(guī)范化。

2.2 項(xiàng)目難點(diǎn)

項(xiàng)目總體面積大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,高度約57 m;施工場(chǎng)地狹小,吊裝難度大,吊裝時(shí)可能出現(xiàn)較大偏差,影響工期;預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)廠家距現(xiàn)場(chǎng)170 km,運(yùn)輸距離較遠(yuǎn),同時(shí)工期較長(zhǎng),施工管理組織時(shí)間跨度大。

由于預(yù)制構(gòu)件重量較大,生產(chǎn)運(yùn)輸距離較遠(yuǎn),吊裝安裝需要考慮較多因素,同時(shí),需要吊裝的構(gòu)件體積大、重量大、數(shù)量多,吊裝順序影響構(gòu)件進(jìn)廠、堆放順序,因此構(gòu)件需要較為精確的吊裝位置及進(jìn)度管理。同時(shí)若吊裝放線和標(biāo)高定位不準(zhǔn),則有可能造成鋼筋碰撞等問(wèn)題。

施工過(guò)程中,對(duì)應(yīng)的施工進(jìn)度、成本、安全、問(wèn)題反饋等數(shù)據(jù)量較大,涉及專業(yè)較多,管理復(fù)雜,各環(huán)節(jié)之間聯(lián)系、傳遞數(shù)據(jù)較為困難,影響施工效率。

2.3 BIM技術(shù)在項(xiàng)目上的運(yùn)用

2.3.1 基于BIM技術(shù)的進(jìn)度追蹤

利用BIM技術(shù)對(duì)全樓所有預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行構(gòu)件深化,轉(zhuǎn)化為位置布置圖和構(gòu)件加工圖,根據(jù)深化結(jié)果,共生成約10 000個(gè)構(gòu)件二維碼信息,每個(gè)構(gòu)件對(duì)應(yīng)唯一的二維碼,用于構(gòu)件生產(chǎn)質(zhì)量追蹤、物流管理、安裝進(jìn)度控制。二維碼編號(hào)以項(xiàng)目統(tǒng)一編號(hào),樓棟碼,樓層碼,構(gòu)件類別,構(gòu)件流水編號(hào)構(gòu)成,方便清點(diǎn)與安裝(圖3)。

圖3 5#棟6層BIM模型

利用BIM技術(shù)的進(jìn)度追蹤,掃描二維碼可查看構(gòu)件實(shí)時(shí)進(jìn)度,進(jìn)度信息儲(chǔ)存并反應(yīng)在進(jìn)度模型中,可實(shí)時(shí)查看相關(guān)構(gòu)件進(jìn)度,例如未生產(chǎn)、運(yùn)輸中、待吊裝、已安裝等。各方可登錄EPR管理平臺(tái)查看相關(guān)進(jìn)度信息,有利于施工方面關(guān)于施工進(jìn)度的結(jié)算。

施工人員將施工進(jìn)度表上傳Navisworks軟件,形成BIM 4D控制模型,利用二維碼技術(shù)和管理平臺(tái)技術(shù),實(shí)時(shí)更新安裝進(jìn)度,以不同顏色代表安裝或未安裝構(gòu)件,將安裝進(jìn)度同步于BIM模型中。通過(guò)對(duì)比進(jìn)度表,能快速的尋找吊裝低效環(huán)節(jié),協(xié)助管理者對(duì)造成問(wèn)題的根源做出決策。

2.3.2 構(gòu)件碰撞檢測(cè)。

利用BIM軟件的三維動(dòng)態(tài)功能對(duì)三維鋼筋進(jìn)行模擬動(dòng)態(tài)碰撞檢測(cè)。對(duì)于復(fù)雜節(jié)點(diǎn)區(qū)域及疊合板底板等易損壞碰撞區(qū)域采取鋼筋碰撞檢測(cè),使用檢測(cè)-修改-檢測(cè)的方法,直至不再發(fā)生鋼筋碰撞。對(duì)于容易發(fā)生管線碰撞的區(qū)域,進(jìn)行管道碰撞檢測(cè),對(duì)于管線碰撞處適當(dāng)升高或降低局部管線標(biāo)高,替代管線全局標(biāo)高調(diào)整,能有效提升凈高,降低層高,節(jié)約施工成本。

2.3.3 成本管理

施工成本預(yù)測(cè),施工費(fèi)用可分為直接費(fèi)用與間接費(fèi)用,直接費(fèi)用包括工程費(fèi)、人工費(fèi)、材料費(fèi)、機(jī)械費(fèi)等,可將工程清單上傳至計(jì)價(jià)軟件,再對(duì)比市場(chǎng)單價(jià)可得;間接費(fèi)用采用作業(yè)成本法,通過(guò)建立間接成本歸集庫(kù)歸集間接成本。

將歸集結(jié)果與進(jìn)度計(jì)劃表、模型預(yù)算等一并導(dǎo)入系統(tǒng)并進(jìn)行關(guān)聯(lián),歸集得到預(yù)計(jì)的直接成本與間接成本,將歸集結(jié)果與實(shí)際數(shù)據(jù)利用掙值法進(jìn)行偏差分析。設(shè)置可接受閥值為5%,進(jìn)行成本偏差分析及預(yù)測(cè)。

例如,該項(xiàng)目5#樓的預(yù)制疊合板混凝土工程量為149.92 m2,按照單價(jià)預(yù)估其預(yù)算為46萬(wàn)元,人工成本約4.2萬(wàn)元。在實(shí)際工程中,通過(guò)BIM 5D軟件發(fā)現(xiàn),該工程實(shí)際工程量約為170.8 m2,實(shí)際總成本約為55萬(wàn)元,通過(guò)細(xì)致的對(duì)比發(fā)現(xiàn),直接費(fèi)用中的人工費(fèi)和機(jī)械費(fèi)與計(jì)劃相比,提高了約8 000元,而材料費(fèi)與計(jì)劃相比,提高約3.3萬(wàn)元。通過(guò)查看BIM相關(guān)記錄可知,主要原因包括由于工人不熟悉吊裝流程、運(yùn)輸過(guò)程預(yù)制構(gòu)件破損、吊裝安裝過(guò)程發(fā)生碰撞導(dǎo)致板面開(kāi)裂,部分管理員管理不善,進(jìn)度延期等問(wèn)題。項(xiàng)目針對(duì)該問(wèn)題及時(shí)培訓(xùn)施工人員,加強(qiáng)運(yùn)輸管理,有效降低了后續(xù)損失,節(jié)省工期。

同時(shí),針對(duì)項(xiàng)目鋼筋裁切浪費(fèi)的情況,通過(guò)BIM信息模型獲取鋼筋全部規(guī)格及數(shù)量,根據(jù)現(xiàn)有的鋼筋規(guī)格及數(shù)量,初步擬訂裁切方案并利用整數(shù)規(guī)劃和篩選,得出較優(yōu)的鋼筋裁切方案。

2.3.4 項(xiàng)目管理

項(xiàng)目管理主要包括人員和施工進(jìn)度管理、項(xiàng)目場(chǎng)地管理、項(xiàng)目綠色管理、工程質(zhì)量管理。采用如圖4所示的BIM項(xiàng)目管理平臺(tái),各參與方可于平臺(tái)獲取構(gòu)件尺寸、位置、安裝時(shí)間等信息,同時(shí)也可于平臺(tái)處獲取施工人員出勤打卡情況。

圖4 項(xiàng)目管理系統(tǒng)

2.3.4.1 人員和施工進(jìn)度管理

通過(guò)將施工進(jìn)度信息與計(jì)劃進(jìn)度信息進(jìn)行對(duì)比比較,進(jìn)行偏差分析。將Revit模型與構(gòu)件吊裝時(shí)間參數(shù)整合到Navisworks 4D進(jìn)度管理信息中,通過(guò)對(duì)比模型中的構(gòu)件安裝進(jìn)度計(jì)劃與實(shí)際工程的安裝,管理人員和施工人員可以較為輕易的了解項(xiàng)目進(jìn)度滯后原因,精確定位施工滯后區(qū)域,并針對(duì)性的對(duì)項(xiàng)目問(wèn)題做出決策。例如,在1#樓1號(hào)區(qū)域的施工安裝過(guò)程中,項(xiàng)目進(jìn)度明顯落后于實(shí)際進(jìn)度,通過(guò)查閱BIM日志記錄及對(duì)比進(jìn)度表發(fā)現(xiàn),為最初工人不熟悉吊裝流程及生產(chǎn)商供應(yīng)物流不及時(shí)所致。通過(guò)BIM技術(shù)提醒,管理者及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并增加培訓(xùn),敦促?gòu)S商及時(shí)提高產(chǎn)能。

2.3.4.2 項(xiàng)目場(chǎng)地管理

根據(jù)相關(guān)場(chǎng)地限制及有關(guān)部門要求,項(xiàng)目施工過(guò)程中設(shè)2個(gè)主要出入口,項(xiàng)目?jī)?nèi)設(shè)置內(nèi)部通行道路,道路均經(jīng)硬化處理以滿足通行要求,項(xiàng)目?jī)?nèi)設(shè)鋼筋加工棚、混凝土攪拌處、木工處、預(yù)制構(gòu)件堆場(chǎng)、鋼筋堆場(chǎng)、板房等。由于場(chǎng)地長(zhǎng)度限制及各加工處之間安全距離限制,為配合高層和裝配式的預(yù)制構(gòu)件吊裝要求,除4#外每棟樓均配置1臺(tái)塔吊,項(xiàng)目共設(shè)置兩處鋼筋加工棚。利用BIM技術(shù)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行模擬,確保構(gòu)件堆放、材料加工、內(nèi)部道路、生活區(qū)域均有足夠的空間,不會(huì)相互干擾。同時(shí)運(yùn)用遺傳算法,優(yōu)化項(xiàng)目?jī)?nèi)各加工、堆放處的位置排布,確保高效、有序的施工

2.3.4.3 項(xiàng)目綠色管理

項(xiàng)目將各個(gè)構(gòu)件的耗能情況與構(gòu)件吊裝時(shí)間信息附加在BIM模型中,建立4D模型,再附加清單建立人、機(jī)械、材料的耗能信息,通過(guò)將能耗模型可視化,方便管理者快速查閱施工全過(guò)程的能源消耗情況,方便管理者針對(duì)節(jié)能減排做出調(diào)整。

2.3.4.4 項(xiàng)目工程質(zhì)量管理

利用BIM技術(shù)將工程信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息進(jìn)行儲(chǔ)存,可以有效提高項(xiàng)目管理效率,同時(shí)提高構(gòu)件生產(chǎn)精細(xì)化程度。廠家生產(chǎn)完成后經(jīng)檢查,將實(shí)際生產(chǎn)的預(yù)制構(gòu)件信息上傳至BIM,并張貼構(gòu)件全過(guò)程二維碼,通過(guò)將過(guò)程中全部信息數(shù)字化存儲(chǔ),可將質(zhì)量生產(chǎn)過(guò)程中各種問(wèn)題,將責(zé)任可追溯化和終身化,便于質(zhì)量責(zé)任的認(rèn)定。

3 結(jié)束語(yǔ)

裝配式建筑作為一種高效節(jié)能的建筑形式,在我國(guó)倡導(dǎo)節(jié)能減耗的背景下,將逐漸成為建筑行業(yè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)之一;BIM作為廣泛運(yùn)用于建筑全生命周期的數(shù)字化手段,其與裝配式的結(jié)合能實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),具有廣闊的運(yùn)用前景和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。本文從運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行智慧管理角度出發(fā),分析了有關(guān)BIM技術(shù)在裝配式結(jié)構(gòu)上的運(yùn)用,并結(jié)合實(shí)際工程,得出結(jié)論:

(1)BIM能彌補(bǔ)傳統(tǒng)裝配式的結(jié)構(gòu)的專業(yè)協(xié)同化高、數(shù)字化、可視程度低等缺點(diǎn),降低施工門檻,具有廣闊的運(yùn)用前景和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。

(2)結(jié)合鼎能。國(guó)賓天韻項(xiàng)目,對(duì) BIM設(shè)計(jì)整體流程、使用范圍進(jìn)行分析,并針對(duì)BIM協(xié)同管理平臺(tái)的進(jìn)度追蹤、碰撞檢測(cè)等功能進(jìn)行運(yùn)用研究,為其他裝配式建筑的設(shè)計(jì)提供參考。

(3)鼎能。國(guó)賓天韻項(xiàng)目所采用的BIM智慧管理系統(tǒng)綜合了構(gòu)件深化設(shè)計(jì)、施工進(jìn)度管理、項(xiàng)目成本管理、項(xiàng)目人員管理、綠色低碳管理等模塊,極大的節(jié)省了人力,方便施工管理,具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。