在裝配式建筑施工中BIM技術(shù)的運(yùn)用分析

在裝配式建筑施工中BIM技術(shù)的運(yùn)用分析

Summary：在過(guò)去的幾十年中，作為替代現(xiàn)澆混凝土建筑方式的現(xiàn)代預(yù)制裝配式建筑技術(shù)，引起了多國(guó)的關(guān)注、運(yùn)用以及推廣。根據(jù)住建部及黨十七大的現(xiàn)行政策，清晰了我國(guó)裝配式建筑發(fā)展目標(biāo)，即堅(jiān)持走中國(guó)特色的新型工業(yè)化道路，促進(jìn)業(yè)主化與信息化深層次地協(xié)調(diào)與融合發(fā)展。為此，本文就裝配式建筑施工中BIM技術(shù)的運(yùn)用展開(kāi)分析。Keys：裝配式建筑;施工；BIM技術(shù);運(yùn)用；分析1前言目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于BIM技術(shù)的研究很多，主要包括:BIM技術(shù)系統(tǒng)研究、施工可視化協(xié)調(diào)研究、BIM運(yùn)用擴(kuò)展研究等，為BIM技術(shù)在裝配式施工階段的運(yùn)用奠定了理論基礎(chǔ)?，F(xiàn)階段研究多集中在BIM技術(shù)運(yùn)用點(diǎn)以及軟硬件的可行性方面，忽略了整體運(yùn)用實(shí)施方案，致使在運(yùn)用過(guò)程中出現(xiàn)BIM實(shí)施內(nèi)容不明確、BIM管理運(yùn)用要點(diǎn)不清晰等問(wèn)題，嚴(yán)重影響了BIM技術(shù)在裝配式施工中運(yùn)用目標(biāo)及價(jià)值的實(shí)現(xiàn)。2BIM技術(shù)下的裝配式建筑優(yōu)勢(shì)裝配式建筑是指在工程建造過(guò)程中能夠提高工程質(zhì)量、保證安全生產(chǎn)，節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、提高效率的技術(shù)和組織管理方式。BIM技術(shù)在裝配式建筑的運(yùn)用中，倡導(dǎo)建造節(jié)能、環(huán)境保護(hù)，強(qiáng)調(diào)建筑產(chǎn)品生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)方式的變革，注重建筑產(chǎn)業(yè)鏈集成和項(xiàng)目全生命周期的集成化管理，以一種全新的模式、理念來(lái)實(shí)現(xiàn)效益最大化，并最終形成產(chǎn)業(yè)鏈整合、組織集成化、節(jié)約工程造價(jià)、縮短建造工期的優(yōu)勢(shì)。3在裝配式建筑施工中BIM技術(shù)的運(yùn)用分析3.1基于BIM的裝配式建筑質(zhì)量管理架構(gòu)結(jié)合裝配式建筑的施工特點(diǎn)和需求，具體項(xiàng)目建立的質(zhì)量控制架構(gòu)如下圖所示。3.2控制架構(gòu)下各階段質(zhì)量管理BIM運(yùn)用要點(diǎn)3.2.1構(gòu)件設(shè)計(jì)階段在裝配式建筑建設(shè)過(guò)程中，裝配式構(gòu)件的生產(chǎn)是以工廠為基礎(chǔ)的規(guī)模化生產(chǎn)，當(dāng)出現(xiàn)變更問(wèn)題或裝配式構(gòu)件發(fā)生變化無(wú)法裝配，會(huì)造成成本和資源的浪費(fèi)。在此階段，利用BIM信息平臺(tái)對(duì)裝配式構(gòu)件的設(shè)計(jì)、深化設(shè)計(jì)進(jìn)行質(zhì)量控制，保證了裝配式構(gòu)件的正確性與可生產(chǎn)性，確保各個(gè)零部件都能準(zhǔn)確放置且沒(méi)有錯(cuò)誤與遺漏。結(jié)合具體項(xiàng)目裝配式特點(diǎn)，針對(duì)PC構(gòu)件梳理建模規(guī)則，PC構(gòu)件族庫(kù)搭建反映出外露鋼筋、預(yù)留洞口、預(yù)埋線盒等元素的空間位置關(guān)系，并與其他專業(yè)合模進(jìn)行碰撞檢查，有效解決了預(yù)留預(yù)埋定位問(wèn)題、鋼筋碰撞問(wèn)題。根據(jù)預(yù)制構(gòu)件過(guò)程管理需求，基于“簡(jiǎn)便、易辨識(shí)、可延續(xù)”的特點(diǎn)，建立預(yù)制構(gòu)件編碼體系，第一字段為項(xiàng)目名稱碼，第二字段按照構(gòu)件類(lèi)型劃分大類(lèi)，第三字段區(qū)分同類(lèi)型中不同命名的構(gòu)件;第四字段為完全相同的構(gòu)件數(shù)量，給每個(gè)PC構(gòu)件唯一的身份ID，如:002-01-001-0001，并與RFID芯片結(jié)合，植入PC構(gòu)件中，有效解決了PC構(gòu)件放置準(zhǔn)確性問(wèn)題，也使得每種構(gòu)件數(shù)量統(tǒng)計(jì)有了更為準(zhǔn)確的依據(jù)。3.2.2生產(chǎn)運(yùn)輸階段裝配式建筑施工階段是從構(gòu)件廠開(kāi)始的，在構(gòu)件廠生產(chǎn)的構(gòu)件質(zhì)量直接影響到之后現(xiàn)場(chǎng)裝配的質(zhì)量。在裝配式生產(chǎn)階段，質(zhì)量管理的重點(diǎn)主要包括裝配式構(gòu)件生產(chǎn)信息的準(zhǔn)確提取和裝配式構(gòu)件模具的數(shù)字化設(shè)計(jì)。以某項(xiàng)目為例，在項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段已經(jīng)建立了所有單體的裝配式構(gòu)件深化設(shè)計(jì)信息模型，此案例項(xiàng)目模型等級(jí)定為L(zhǎng)OD400，并進(jìn)行拆分模擬，構(gòu)件生產(chǎn)方在生產(chǎn)時(shí)，可從模型中直接查看到需要生產(chǎn)的裝配式構(gòu)件的數(shù)量、尺寸、混凝土、鋼筋、保護(hù)層厚度等與生產(chǎn)相關(guān)的裝配式構(gòu)件基本屬性信息，輔助生產(chǎn)制造。利用BIM協(xié)同管理平臺(tái)，結(jié)合RFID技術(shù)，對(duì)構(gòu)件生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行逐一掃碼確認(rèn)及資料掛接，包含原材料合格證明、隱蔽驗(yàn)收資料、出廠資料等進(jìn)行管理，確保了生產(chǎn)全過(guò)程可追溯。3.3運(yùn)用BIM技術(shù)模擬安裝工程裝配式建筑的連接構(gòu)件安裝處理工作，往往是在整個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)同步完成的，這就不僅需要嚴(yán)格控制連接構(gòu)件安裝尺寸的施工精確性，同時(shí)也需要確定安裝點(diǎn)和連接構(gòu)件位置的具體施工工藝。在進(jìn)行安裝系統(tǒng)施工之前，為了有效確保安裝施工過(guò)程質(zhì)量，可以通過(guò)BIM技術(shù)軟件進(jìn)行系統(tǒng)安裝前的模擬調(diào)試操作。通過(guò)這種工程安裝返工模擬，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)工程安裝返工過(guò)程中，可能出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，及時(shí)對(duì)其進(jìn)行安裝調(diào)整，從而有效率地避免了一些工程的安裝返工質(zhì)量問(wèn)題，提高了工程施工管理效率，對(duì)工程成本管理控制和工程施工進(jìn)度管控，起到了重要的保障作用。3.4現(xiàn)場(chǎng)安裝階段現(xiàn)場(chǎng)裝配施工階段的質(zhì)量控制主要是對(duì)裝配式構(gòu)件的質(zhì)量驗(yàn)收和構(gòu)件裝配過(guò)程的監(jiān)控，包括進(jìn)場(chǎng)質(zhì)量驗(yàn)收、施工方案模擬、質(zhì)量控制清單、可視化技術(shù)交底等。具體項(xiàng)目裝配式構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)需嚴(yán)格進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收，以確?，F(xiàn)場(chǎng)裝配時(shí)所用構(gòu)件合格。通過(guò)掃描RFID標(biāo)簽，將讀取出的質(zhì)量管理數(shù)據(jù)與BIM平臺(tái)中存儲(chǔ)的驗(yàn)收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比，減少了管理人員水平不同帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，極大地提高了裝配式構(gòu)件的驗(yàn)收效率。施工仿真模擬即通過(guò)BIM直觀的三維動(dòng)畫(huà)模擬指導(dǎo)復(fù)雜的裝配施工過(guò)程，可對(duì)目前的施工方案進(jìn)行可行性驗(yàn)證并對(duì)方案進(jìn)行優(yōu)化和完善。通過(guò)仿真模擬提前發(fā)現(xiàn)施工方案問(wèn)題，事先解決了施工中可能遇到的碰撞，實(shí)現(xiàn)了各專業(yè)及構(gòu)件的協(xié)調(diào)，降低了項(xiàng)目損失。經(jīng)過(guò)對(duì)裝配式施工方案模擬后，施工方在模擬過(guò)程中對(duì)模型設(shè)置標(biāo)記質(zhì)量控制點(diǎn)并生成質(zhì)量控制清單。施工管理人員依據(jù)生成的質(zhì)量控制清單，指導(dǎo)施工，對(duì)這些質(zhì)量控制點(diǎn)進(jìn)行控制。通過(guò)本階段裝配式建筑施工質(zhì)量管理平臺(tái)的運(yùn)用，實(shí)時(shí)更新模型質(zhì)量檢查點(diǎn)和質(zhì)量隱患，使得各管理人員和各單位在此平臺(tái)上進(jìn)行溝通與協(xié)調(diào)。3.5BIM技術(shù)在創(chuàng)建材料清單的應(yīng)用裝配式建筑項(xiàng)目工程中的各項(xiàng)建筑數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)信息，可以通過(guò)利用BIM技術(shù)進(jìn)行分析收集并實(shí)時(shí)展示，這樣一來(lái)建筑工程量統(tǒng)計(jì)明細(xì)表，能夠通過(guò)利用BIM技術(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)，各種建筑材料的實(shí)際用量，就能夠快速計(jì)算出來(lái)。相比之下，傳統(tǒng)的處理采用各種人工進(jìn)行計(jì)算的處理方式更加簡(jiǎn)單有效率，準(zhǔn)確性也更高，避免了由于各種人為因素可能出現(xiàn)的對(duì)原材料進(jìn)貨清單的各種計(jì)算方法錯(cuò)誤。這樣就不僅能夠?yàn)樾枰A(yù)制造和裝配的結(jié)構(gòu)件用料生產(chǎn)廠家，提供準(zhǔn)確的工程用料造價(jià)數(shù)據(jù)，工程造價(jià)管理人員也同樣可以根據(jù)這些用料信息進(jìn)行相關(guān)工程造價(jià)成本的合理預(yù)算。4結(jié)語(yǔ)在國(guó)家大力發(fā)展裝配式建筑的背景下，將BIM技術(shù)運(yùn)用于裝配式建筑，既滿足了社會(huì)發(fā)展需要又順應(yīng)了時(shí)代要求。本文則結(jié)合具體工程案例，詳細(xì)性、綜合性地規(guī)劃了BIM技術(shù)在裝配式建筑施工過(guò)程中的質(zhì)量管理運(yùn)用內(nèi)容，為BIM環(huán)境下的裝配式建筑施工提供了參考依據(jù)，避免了盲目追求運(yùn)用點(diǎn)大而全或運(yùn)用點(diǎn)不足等現(xiàn)象，高效率體現(xiàn)了BIM技術(shù)運(yùn)用價(jià)值，為數(shù)字化建造目標(biāo)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。Reference[1]湯輝.BIM技術(shù)在裝配式建筑中的運(yùn)用意義分析[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì),2020,No.432(10):281-282.[2]張偉潔、趙啟宣、呂國(guó)震.BIM技術(shù)在裝配式建筑中的運(yùn)用研究[J].綠色環(huán)保建材,2020,No.165(11):129-130.[3]蔣昌建.論裝配式建筑工程施工中BIM技術(shù)的運(yùn)用[J].建筑與裝飾,2020,000(005):P.163-163,167.[4]呂莉.BIM技術(shù)在裝