裝配式建筑工程施工中BIM技術(shù)的運(yùn)用

敬耀輝，楊丹萍，施 航

(1.吉林建筑科技學(xué)院，長(zhǎng)春 130000； 2.天津東方奧特建設(shè)集團(tuán)有限公司，天津 300000)

楊丹萍(1988-)，女(滿族)，碩士研究生，助教。

改革開放以來，我國(guó)建筑行業(yè)持續(xù)發(fā)展，至今，我國(guó)建筑領(lǐng)域已經(jīng)走在國(guó)際建筑企業(yè)的前列，建筑市場(chǎng)前景可觀。然而，建筑行業(yè)仍舊存在勞動(dòng)效率低下、資源消耗率較高、管理方式粗放等問題。BIM技術(shù)為我國(guó)建筑工程施工管理指出了一條新的發(fā)展道路，同時(shí)，裝配式建筑在一定程度上能夠提高勞動(dòng)效率和施工質(zhì)量。BIM是基于“三維模型”的信息集成技術(shù)，該技術(shù)能夠?qū)⒐こ淘O(shè)計(jì)方案轉(zhuǎn)化為和實(shí)物相近的三維模型，同時(shí)納入結(jié)構(gòu)信息、質(zhì)量信息、造價(jià)信息、材料信息等。工程各參建方可基于“BIM”平臺(tái)實(shí)現(xiàn)工程協(xié)同管理[1]。目前，BIM技術(shù)在我國(guó)建筑行業(yè)的應(yīng)用已經(jīng)取得了一定的成果，但是仍有相當(dāng)一部分從業(yè)者不了解BIM技術(shù)的應(yīng)用方法。本研究對(duì)裝配式工程中BIM技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了詳盡論述。

1 BIM技術(shù)在施工準(zhǔn)備階段的應(yīng)用

裝配式建筑工程施工構(gòu)件的施工流程與傳統(tǒng)建筑工程略有不同，就技術(shù)難度而言，裝配式工程的技術(shù)難度更高，也帶來了一些新問題，如構(gòu)件安裝順序沖突、構(gòu)件位置配裝等。在預(yù)制鋼筋混凝土構(gòu)件的安裝中，常出現(xiàn)鋼筋打架、套筒位置對(duì)中困難等問題，不能通過傳統(tǒng)的施工辦法進(jìn)行處理，需要重新調(diào)整構(gòu)件的安裝順序。在信息化技術(shù)和建筑行業(yè)整合的大背景下，建筑工程中各個(gè)參建方的協(xié)同運(yùn)作會(huì)成為行業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì)，但是暖通、強(qiáng)弱電等機(jī)電控制專業(yè)的碰撞問題無法通過傳統(tǒng)的CAD圖紙所反映，裝配式建筑在施工過程中，若出現(xiàn)管線打架、構(gòu)件位置和孔洞位置偏差等問題，必然會(huì)造成返工，大幅度增加造價(jià)。BIM技術(shù)通過BIM模型可在前期檢查管線碰撞問題和構(gòu)件碰撞問題，設(shè)計(jì)圖紙更為直觀，且能夠納入時(shí)間等要素信息。

BIM在施工準(zhǔn)備階段的應(yīng)用表現(xiàn)如下：

第一，施工準(zhǔn)備階段。工程中的不同專業(yè)可在同一個(gè)平臺(tái)上進(jìn)行模擬，找出各個(gè)施工節(jié)點(diǎn)存在的問題，如“構(gòu)件高度會(huì)對(duì)消防管道安裝造成影響、孔洞位置預(yù)留不合理”，在施工準(zhǔn)備階段就解決了不可預(yù)見的碰撞問題；第二，BIM模型對(duì)于構(gòu)件的展示更為直觀，能將施工過程全面展現(xiàn)出來。一些重點(diǎn)、難點(diǎn)施工環(huán)節(jié)，可在BIM技術(shù)平臺(tái)上有針對(duì)性地顯示，同時(shí)可預(yù)測(cè)在某個(gè)施工階段勞動(dòng)力、材料、資金消耗情況，設(shè)備占用情況等，為各個(gè)專業(yè)編制完善、合理的施工方案奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)；第三，裝配式建筑若是構(gòu)件安裝順序不合理，就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的返工問題，增加工程的造價(jià)，利用BIM技術(shù)能夠區(qū)分具體施工環(huán)節(jié)、工作面的施工內(nèi)容，有針對(duì)性地制定施工計(jì)劃，保證各項(xiàng)工序的安排更為合理，確保在實(shí)際施工過程中有詳細(xì)的進(jìn)度計(jì)劃可供參考借鑒[2-3]。

2 BIM技術(shù)在構(gòu)件管控方面的應(yīng)用

混凝土構(gòu)件的預(yù)制決定了工程的質(zhì)量，關(guān)系著施工過程的安全性?！秶?guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見》中明確指出，要確保裝配式建筑工程的質(zhì)量安全、生產(chǎn)安全。裝配式工程可充分地利用BIM技術(shù)以及RFID技術(shù)。RFID技術(shù)為Radio Frequency Identification(無線電頻率識(shí)別)技術(shù)的縮寫，通過RFID技術(shù)能夠有效傳遞工程中構(gòu)件的生產(chǎn)信息，同時(shí)將相關(guān)信息整合在BIM技術(shù)平臺(tái)中，最終達(dá)到提高裝配式工程構(gòu)件管控水平的目的，使施工管理人員能夠追溯構(gòu)件生產(chǎn)、運(yùn)輸、倉儲(chǔ)、安裝的全過程。在技術(shù)的支撐下，施工全過程都可在施工技術(shù)人員的監(jiān)管下將構(gòu)件的名稱、型號(hào)、安裝位置等寫入RFID標(biāo)簽后，可根據(jù)BIM技術(shù)或者現(xiàn)場(chǎng)圖紙判斷構(gòu)件安裝位置的正確性，盡快發(fā)現(xiàn)可能存在的問題并采取相應(yīng)的措施[4]。在裝配式建筑中，預(yù)制構(gòu)件的堆放對(duì)于勞動(dòng)力的消耗以及施工效率的影響尤其突出，利用RFID技術(shù)+BIM技術(shù)，施工人員可在構(gòu)件出廠后合理安排堆放位置，以縮短混凝土預(yù)制構(gòu)件的運(yùn)送距離。

3 BIM技術(shù)在施工進(jìn)度管理中的應(yīng)用

與傳統(tǒng)建筑工程項(xiàng)目相比，裝配式建筑工程施工效率更高，工期更短。采取合理的控制方法能夠有效地縮短施工進(jìn)度，提高施工效率，降低工程的間接成本。為保證裝配式建筑工程在合同約定的時(shí)間內(nèi)按時(shí)完成，可利用BIM技術(shù)對(duì)各個(gè)作業(yè)面排出施工進(jìn)度計(jì)劃表，同時(shí)利用BIM模型以及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備實(shí)時(shí)調(diào)控、管理施工過程。

在施工組織、場(chǎng)地布置方面，應(yīng)該合理考慮到裝配式構(gòu)件的安裝需求，有效穿插裝配工序，優(yōu)化技術(shù)間隔，并對(duì)關(guān)鍵部位、關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行施工模擬，科學(xué)地編制、指導(dǎo)施工進(jìn)度計(jì)劃。建議利用BIM技術(shù)將施工計(jì)劃分解到單獨(dú)的環(huán)節(jié)、工作面，突出材料消耗、勞動(dòng)力消耗和設(shè)備占用情況。

從客觀角度看，BIM技術(shù)在進(jìn)度管理方面的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了進(jìn)度管理信息化。管理方法的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在場(chǎng)地的動(dòng)態(tài)調(diào)整方面。裝配式建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)要堆放裝配式預(yù)制構(gòu)件，導(dǎo)致場(chǎng)地內(nèi)人員、設(shè)備、材料的周轉(zhuǎn)困難。利用BIM技術(shù)三維模擬施工場(chǎng)地，使施工人員、現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人更清晰地觀察到現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，動(dòng)態(tài)地布置施工現(xiàn)場(chǎng)，以提高現(xiàn)場(chǎng)的周轉(zhuǎn)效率，達(dá)到促進(jìn)施工的目的[5]。

4 BIM技術(shù)在材料供應(yīng)方面的應(yīng)用

裝配式建筑工程體量大，材料消耗量也比較大，在施工過程中經(jīng)常發(fā)生交叉施工情況，在傳統(tǒng)的施工管理模式下，會(huì)出現(xiàn)材料供應(yīng)不足、材料供應(yīng)鏈中斷等一系列問題。利用BIM技術(shù)能夠?qū)Ω鱾€(gè)施工階段、施工作業(yè)面的材料消耗情況進(jìn)行量化分析，整合施工進(jìn)度管理、材料庫存清點(diǎn)，計(jì)算出材料在現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際消耗情況，可動(dòng)態(tài)地調(diào)整材料供應(yīng)計(jì)劃，保障材料的有效供應(yīng)[6]。在條件允許的情況下，還可綜合判斷材料消耗量是否符合實(shí)際情況，以評(píng)價(jià)施工工藝的合理性。通過對(duì)工藝及現(xiàn)場(chǎng)管理方法的調(diào)整，達(dá)到減少材料消耗、節(jié)約成本的目的。

5 結(jié)語

BIM技術(shù)應(yīng)用于裝配式建筑工程是必然的發(fā)展趨勢(shì)。從業(yè)者對(duì)此要有足夠的認(rèn)識(shí)，并充分掌握BIM技術(shù)在施工準(zhǔn)備、現(xiàn)場(chǎng)管理、材料管理等方面的應(yīng)用方法，施工中不斷調(diào)整BIM技術(shù)的應(yīng)用，以滿足裝配式工程施工在工期、質(zhì)量、造價(jià)等管理方面的需求。