新技術(shù)點(diǎn)燃發(fā)展新引擎

文｜本刊記者 王景

從建筑業(yè)的未來發(fā)展看，信息技術(shù)必將成為建筑工業(yè)化的重要工具和手段，建筑工業(yè)化與信息化的深度融合也會(huì)對(duì)傳統(tǒng)建筑業(yè)的生產(chǎn)方式進(jìn)行更新、改造和升級(jí)，是推動(dòng)建筑業(yè)轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、提升管理水平和核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要基礎(chǔ)。

隨著物聯(lián)網(wǎng)、BIM技術(shù)、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)的不斷發(fā)展，裝配式建筑可以依托信息技術(shù)，打破傳統(tǒng)建筑業(yè)上下游壁壘，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈信息共享，推動(dòng)裝配式建筑實(shí)現(xiàn)智能升級(jí)。以建筑信息模型為例，建筑信息模型里包含豐富的信息在PC構(gòu)件模型中除了3D建筑模型的幾何信息描述外，還包含了施工階段的很多信息，包括安裝時(shí)間、安裝位置、安裝質(zhì)量要求，以及建筑構(gòu)件對(duì)象之間的邏輯關(guān)系等。這些對(duì)象是可識(shí)別且相互關(guān)聯(lián)的，如果某個(gè)對(duì)象發(fā)生變化，與之關(guān)聯(lián)的所有對(duì)象都會(huì)隨之更新，以保持模型的完整性和正確性。在具體施工過程中，可以利用建筑信息模型的直觀性、可分析性、可出圖性等特點(diǎn)，通過場(chǎng)地布置、方案模擬、構(gòu)件管理、可視化技術(shù)交底、進(jìn)度管理、構(gòu)件質(zhì)量管理等解決裝配式建筑面臨的諸多問題。

裝配式建筑由于采用了PC構(gòu)件，施工組織方案的編制工作要考慮施工現(xiàn)場(chǎng)PC構(gòu)件吊裝的順序及其它很多干擾因素，比傳統(tǒng)施工要復(fù)雜、難度大。利用建筑信息模型進(jìn)行施工方案模擬可以很好地驗(yàn)證施工組織方案的合理性及科學(xué)性；建成建筑模型以及場(chǎng)地模型后，根據(jù)項(xiàng)目施工組織計(jì)劃方案對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行動(dòng)態(tài)地施工仿真模擬，實(shí)現(xiàn)在虛擬模型中未建先試。同時(shí)，還可以將PC構(gòu)件的進(jìn)場(chǎng)時(shí)間順序、吊裝順序等輸入建筑信息模型中進(jìn)行施工模擬，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)層PC構(gòu)件吊裝的每一個(gè)步驟進(jìn)行精細(xì)化模擬仿真，查找項(xiàng)目施工中可能存在的動(dòng)態(tài)干涉，從而提前規(guī)劃起重機(jī)位置及路徑，并優(yōu)化構(gòu)件吊裝計(jì)劃，使吊裝過程更加有序、科學(xué)。在施工方案模擬的過程中通過查看任一時(shí)間段的施工狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)施工組織過程中的紕漏，及時(shí)調(diào)整施工進(jìn)度計(jì)劃，避免在實(shí)際施工過程中由于時(shí)間安排的不合理而導(dǎo)致的各工種、各專業(yè)、各工序配合上的沖突，避免由此引起的怠工、窩工現(xiàn)象，影響項(xiàng)目工期。

裝配式建筑的精細(xì)化要求，促使建筑業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平不斷提高。但由于裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈流程過長(zhǎng)，各部門之間信息不對(duì)稱，溝通不及時(shí)，建筑設(shè)計(jì)與工廠生產(chǎn)、現(xiàn)場(chǎng)安裝相分離，設(shè)計(jì)階段沒有充分考慮下游專業(yè)的作業(yè)要求，導(dǎo)致工廠生產(chǎn)和現(xiàn)場(chǎng)裝配過程出現(xiàn)加工困難、構(gòu)件干涉等各種問題，從而造成頻繁的設(shè)計(jì)變更和建造成本大幅度增加。

BIM作為新型建筑工業(yè)化的數(shù)字化建設(shè)和運(yùn)維的基礎(chǔ)性技術(shù)工具，其強(qiáng)大的信息共享能力、協(xié)同工作能力、專業(yè)任務(wù)能力的作用正在日益顯現(xiàn)，同時(shí)，移動(dòng)互聯(lián)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云平臺(tái)等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展也為裝配式建筑提供了更廣闊的創(chuàng)新空間。例如在具體建造過程中，為了避免PC構(gòu)件的二次搬運(yùn)，提高安裝效率，需要提前對(duì)PC構(gòu)件的堆放位置及堆放順序進(jìn)行合理安排。采用傳統(tǒng)的人工方式進(jìn)行PC構(gòu)件堆放位置進(jìn)行安排是非常復(fù)雜的工作，通過基于BIM技術(shù)的場(chǎng)地布置軟件可以很好地解決這個(gè)問題。通過三維場(chǎng)地布置軟件對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的道路、臨設(shè)、大型設(shè)備、各生產(chǎn)操作區(qū)域、PC構(gòu)件的堆放區(qū)域等進(jìn)行可視化的布置，利用PC構(gòu)件模型中的施工時(shí)間、施工順序、安裝位置等信息，結(jié)合吊裝設(shè)備的吊裝半徑、吊裝能力，通過3D模型以動(dòng)態(tài)的方式進(jìn)行PC構(gòu)件堆放位置、順序的模擬，對(duì)構(gòu)件的吊裝路徑進(jìn)行模擬，實(shí)現(xiàn)吊裝路徑優(yōu)化，避免二次搬運(yùn)。通過模擬分析，可以選擇最佳方案確定塔吊位置、PC構(gòu)件堆放位置及順序，為后續(xù)施工奠定基礎(chǔ)，提高施工質(zhì)量及效率。

在后續(xù)PC構(gòu)件的節(jié)點(diǎn)連接方式上，不同的構(gòu)件有不同的連接方式以及特殊的工藝要求。采用傳統(tǒng)的二維圖紙交底，工人理解圖紙或工藝有難度，會(huì)造成連接錯(cuò)誤或工作效率低下等問題。利用BIM的直觀性，通過將模型展示給工人，可以非常直觀地對(duì)工人進(jìn)行技術(shù)交底，工人能清楚地理解設(shè)計(jì)對(duì)連接方式的表達(dá)，有助于提高工人的工作效率，提高施工安裝的精準(zhǔn)度和質(zhì)量。

信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用使我國(guó)工程建設(shè)逐步向工業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化和信息化方向發(fā)展，同時(shí)也促使工程建設(shè)各階段、各專業(yè)主體之間在更高層面上充分共享資源，有效地避免各專業(yè)、各行業(yè)間協(xié)調(diào)不暢問題，有效地解決了設(shè)計(jì)與施工脫節(jié)、部品與建造技術(shù)脫節(jié)的問題，極大地提高了工程建設(shè)的精細(xì)化程度、生產(chǎn)效率和工程質(zhì)量，充分發(fā)揮了裝配式建筑的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)。