BIM技術(shù)在裝配式建筑項(xiàng)目中的應(yīng)用價(jià)值研究

于慶濤

摘 要：本文通過對(duì)裝配式項(xiàng)目中BIM技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行總結(jié)，分析了BIM技術(shù)在裝配式建筑項(xiàng)目中各個(gè)階段的應(yīng)用價(jià)值，主要從建筑設(shè)計(jì)、預(yù)制構(gòu)件、構(gòu)件運(yùn)輸?shù)入A段總結(jié)了BIM技術(shù)在項(xiàng)目中的應(yīng)用，這對(duì)今后BIM技術(shù)在裝配式建筑項(xiàng)目中應(yīng)用具有指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：BIM；裝配式建筑；RFID；PC構(gòu)件

中圖分類號(hào)：TU712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）13-0110-02

2017年上半年，雄安新區(qū)的設(shè)立是繼深圳經(jīng)濟(jì)特區(qū)和上海浦東新區(qū)之后又一具有全國意義的新區(qū)，根據(jù)黨中央的指示，重點(diǎn)任務(wù)之首就是建設(shè)綠色智慧新城，而裝配式建筑的綠色環(huán)保理念和雄安新區(qū)的重點(diǎn)任務(wù)不謀而合。雄安新區(qū)首個(gè)裝配式建筑從開工到封頂竟不到42天，“綠色新城”的定位，將使裝配式建筑迎來發(fā)展機(jī)遇。裝配式建筑是通過BIM技術(shù)進(jìn)行進(jìn)行信息化集成，成就裝配式建筑工業(yè)化發(fā)展。

本文將對(duì)裝配式項(xiàng)目中BIM技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行總結(jié)，BIM技術(shù)應(yīng)用為裝配式建筑快速發(fā)展提供強(qiáng)有力的技術(shù)保障，BIM技術(shù)串聯(lián)起設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工和管理的全過程，服務(wù)于裝配式建筑全生命周期[1]。

1 BIM技術(shù)和裝配式建筑政策

2017年2月21日，國務(wù)院下發(fā)《國務(wù)院辦公廳關(guān)于促進(jìn)建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的意見》提出堅(jiān)持標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、一體化裝修、信息化管理、智能化應(yīng)用，推動(dòng)建造方式創(chuàng)新，大力發(fā)展裝配式混凝土和鋼結(jié)構(gòu)建筑，在具備條件的地方倡導(dǎo)發(fā)展現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑，不斷提高裝配式建筑在新建建筑中的比例。積極支持建筑業(yè)科研工作，提高技術(shù)創(chuàng)新對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的貢獻(xiàn)率。加快推進(jìn)建筑信息模型（BIM）技術(shù)在規(guī)劃、勘察、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營維護(hù)全過程的集成應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)項(xiàng)目全生命周期數(shù)據(jù)共享和信息化管理，為項(xiàng)目方案優(yōu)化和科學(xué)決策提供依據(jù)。大力推行“互聯(lián)網(wǎng)+政務(wù)服務(wù)”，實(shí)行“一站式”網(wǎng)上審批，進(jìn)一步提高建筑領(lǐng)域行政審批效率。

2 裝配式建筑項(xiàng)目

2.1 工程概況

1#住宅樓（公共租賃住房）等19項(xiàng)（海淀北部地區(qū)整體開發(fā)永豐產(chǎn)業(yè)基地（新）HD-0401-0146地塊R2二類居住用地（配建公共租賃住房）項(xiàng)目）位于北京市海淀區(qū)永豐產(chǎn)業(yè)基地，東至大牛坊中路，南至大牛坊中街，西至HD00-0401-0162，北至大牛坊一街；用地為R2二類居住用地（配建“公共租賃住房”），用地周邊均有規(guī)劃中的城市道路（南側(cè)道路已完工、待驗(yàn)收，西、北、東側(cè)道路在施），規(guī)劃道路體系完整，交通便利。項(xiàng)目包括8棟住宅，兩棟公建及地下車庫，住宅地上15層，地下五層（含設(shè)備夾層），車庫地下三層，總建筑面積182170m2。

在主體施工階段，根據(jù)場(chǎng)區(qū)現(xiàn)狀設(shè)置鋼筋材料堆放加工區(qū)3處，預(yù)制構(gòu)件堆放區(qū)7處，鋼模板堆放區(qū)8處，周轉(zhuǎn)材料堆放區(qū)2處，共計(jì)面積為888m2。此階段在場(chǎng)區(qū)內(nèi)共布置3臺(tái)車載泵備用、8臺(tái)地泵、8臺(tái)塔吊，以滿足多個(gè)施工面同時(shí)施工的條件。具體布置詳見施工總平面布置圖。

2.2 高風(fēng)險(xiǎn)工序

（1）本工程為中鐵置業(yè)集團(tuán)與碧桂園集團(tuán)在北京合作的首個(gè)房地產(chǎn)開發(fā)項(xiàng)目，是我司承接的首個(gè)裝配式建筑工程，具有較為突出的戰(zhàn)略意義。

（2）本工程施工場(chǎng)地狹小，施工管理難度較大。

（3）本工程基坑深達(dá)15米，為深基坑工程，地下水位較高，需進(jìn)行有效的截水及排水，確保基坑使用安全，是本工程的難點(diǎn)。

3 BIM技術(shù)在工程中的應(yīng)用價(jià)值

3.1 設(shè)計(jì)階段

BIM技術(shù)設(shè)計(jì)是以參數(shù)化設(shè)計(jì)方式建立構(gòu)件庫，體現(xiàn)出的是三維模型，BIM模型建立主要分為制定標(biāo)準(zhǔn)、建立模型和應(yīng)用模型，見圖1。BIM模型建成后，也可根據(jù)需要導(dǎo)出二維圖紙，出圖方便快捷。具有可視化特征，設(shè)計(jì)單位也可利用模型，和施工方、業(yè)主方等實(shí)時(shí)溝通，隨時(shí)可以調(diào)整設(shè)計(jì)方案，提高溝通效率，為彼此提供了及時(shí)有效的溝通平臺(tái)[2]。

BIM技術(shù)最大價(jià)值在于信息化和可視化，將不同專業(yè)的設(shè)計(jì)模型放在同一平臺(tái)，使各個(gè)專業(yè)協(xié)同工作。通過各專業(yè)將建好的BIM模型導(dǎo)入碰撞軟件，開展碰撞檢查，進(jìn)而對(duì)碰撞點(diǎn)進(jìn)行分析、討論，解決設(shè)計(jì)沖突，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，提高設(shè)計(jì)效率[2]，見圖2。

除此之外，可以利用BIM軟件中的建筑信息數(shù)據(jù)庫，可以在短時(shí)間內(nèi)快速而準(zhǔn)確地計(jì)算出工程量，減輕了造價(jià)人員的壓力。

3.2 PC構(gòu)件的生產(chǎn)、運(yùn)輸

3.2.1 PC構(gòu)件的生產(chǎn)

PC為precast concrete（混凝土預(yù)制件）的英文縮寫，在住宅工業(yè)化領(lǐng)域稱作PC構(gòu)件。簡(jiǎn)要來說就是，在工廠預(yù)制好混凝土構(gòu)件，包括梁、板、柱、墻等，然后運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行吊裝拼接，最終完成一棟建筑物的建造，見圖3。PC構(gòu)件工廠可直接從BIM信息平臺(tái)調(diào)取構(gòu)件尺寸，同時(shí)將生產(chǎn)信息反饋至BIM信息平臺(tái)，同時(shí)將BIM技術(shù)與無線射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)結(jié)合，在PC構(gòu)件內(nèi)植入RFID芯片，通過BIM技術(shù)協(xié)調(diào)施工方與工廠預(yù)制件的生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)構(gòu)件零庫存的精細(xì)化管理[3]。

3.2.2 PC構(gòu)件的運(yùn)輸

BIM技術(shù)可以模擬運(yùn)輸構(gòu)件的過程，構(gòu)件運(yùn)輸時(shí)，提前在運(yùn)輸車上植入RFID芯片，依據(jù)構(gòu)件生產(chǎn)廠家到工地位置合理布置運(yùn)輸路線，通過BIM技術(shù)協(xié)調(diào)PC構(gòu)件的運(yùn)輸順序，尋求最短運(yùn)輸線路，加快施工進(jìn)度[4]，見圖4。

3.3 PC構(gòu)件的拼裝

3.3.1 PC構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)管理

PC構(gòu)件分疊合板、陽臺(tái)板、樓梯等種類繁多，出廠前在構(gòu)件中已經(jīng)植入RFID芯片，運(yùn)用BIM技術(shù)對(duì)構(gòu)件進(jìn)行實(shí)時(shí)追蹤控制。通過RFID閱讀器，引導(dǎo)構(gòu)件放置在指定地點(diǎn)。PC構(gòu)件吊裝時(shí)，作業(yè)人員通過RFID閱讀器顯示的信息依次對(duì)其吊裝，提高構(gòu)件拼裝效率[5]，見圖5。

3.3.2 吊裝模擬仿真

利用BIM模型可以比較不同構(gòu)件吊裝的不同效果，從而選出最合適的構(gòu)件，優(yōu)化并完善施工計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)最佳吊裝效果。施工單位可以利用BIM技術(shù)進(jìn)行模擬，了解整個(gè)施工流程、吊裝成本等信息，從而進(jìn)一步優(yōu)化吊裝施工方案，實(shí)現(xiàn)加快進(jìn)度和節(jié)約成本的目的，見圖6。

3.3.3 利用BIM技術(shù)監(jiān)督工程進(jìn)度

施工方案模擬優(yōu)化后，在實(shí)施施工吊裝時(shí)，利用BIM模型就不需要圖紙，只需將施工順序信息儲(chǔ)存到BIM模型中即可。每天將施工記錄上傳到系統(tǒng)中，BIM技術(shù)將施工過程以三維動(dòng)態(tài)方式顯示，對(duì)施工質(zhì)量、工程進(jìn)度等實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)管理，進(jìn)而利用BIM技術(shù)監(jiān)督工程進(jìn)度[6]。

3.4 運(yùn)維管理

可以利用BIM和RFID技術(shù)建立專門的運(yùn)營維護(hù)系統(tǒng)來監(jiān)測(cè)裝配式建筑PC構(gòu)件。當(dāng)遇火情時(shí)，可以借助BIM系統(tǒng)對(duì)建筑物進(jìn)行監(jiān)控，從而盡快采取措施解除火情。另外，借助RFID儲(chǔ)存信息盡快對(duì)破損構(gòu)件進(jìn)行維修，極大地縮短維保時(shí)間[7]。

BIM技術(shù)還可以通過先前植入在PC構(gòu)件中RFID芯片，監(jiān)測(cè)裝配式建筑使用能耗。運(yùn)維人員可以通過對(duì)能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而達(dá)到管理裝配式建筑綠色運(yùn)維管理的目的。

4 結(jié)語

本文對(duì)建筑工業(yè)化、裝配式建筑以及BIM技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行總結(jié)，針對(duì)BIM技術(shù)與裝配式建筑的結(jié)合進(jìn)行詳細(xì)分析，剖析了建筑工業(yè)化與數(shù)字技術(shù)之間的內(nèi)在聯(lián)系，展示了BIM技術(shù)在裝配式建筑項(xiàng)目中的應(yīng)用價(jià)值。通過BIM技術(shù)在裝配式全過程的應(yīng)用總結(jié)，說明BIM技術(shù)具有提高設(shè)計(jì)效率、優(yōu)化PC構(gòu)件生產(chǎn)工藝、提高施工現(xiàn)場(chǎng)管理效率、提高運(yùn)維階段維護(hù)水平的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，肯定了BIM技術(shù)在裝配式建筑中運(yùn)用的可行性。

參考文獻(xiàn)

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