基于BIM的裝配式建筑施工應(yīng)用管理模式探究

郭旭

遼寧建筑職業(yè)學(xué)院 遼寧遼陽 111000

裝配式建筑的核心工藝為按照構(gòu)件詳圖進行物料采購，在車間完成建筑構(gòu)件的組裝澆筑養(yǎng)護后直接運至現(xiàn)場安裝，其對于圖紙精度和一致性的超高標(biāo)準(zhǔn)自然地產(chǎn)生了對于BIM技術(shù)的應(yīng)用需求。當(dāng)下各設(shè)計院對于BIM技術(shù)如何具體應(yīng)用到裝配式項目的設(shè)計、深化和輔助生產(chǎn)中，尚未達成共識，而構(gòu)件拆分模數(shù)化和精確化難度過大、深化設(shè)計周期過長等行業(yè)難題也有待解決，原因在于設(shè)計理念和深化分工還缺乏連續(xù)性和整體性。結(jié)合當(dāng)前國家力推的裝配式建筑總承包項目管理的各項政策，從而讓設(shè)計、施工、構(gòu)建生產(chǎn)有了深度的融合，依托BIM技術(shù)的設(shè)計范圍的延續(xù)與拓展成為裝配式建筑實施的必要條件。本文將從BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計的各階段應(yīng)用層面分析入手，對BIM技術(shù)在裝配式項目中的深化分工提出探索性的解決方案。

1 BIM技術(shù)的介紹

BIM技術(shù)與CAD技術(shù)相同，都是建筑輔助設(shè)計工具，而隨著BIM技術(shù)的發(fā)展和不斷完善，BIM技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛，大到土木工程、水利工程設(shè)計施工，小到給排水管道、電路線路設(shè)計安裝工作中。在工程項目種應(yīng)用BIM技術(shù)，其作用不僅僅體現(xiàn)在工程項目的設(shè)計階段，在施工種也同樣可以輔助施工人員、監(jiān)工人員以及工程造價管理人員開展相應(yīng)工作，正是因為BIM技術(shù)眾多的功能特點，使其在工程項目中發(fā)揮著越來越重要的作用。

2 裝配式建筑施工技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

站在建筑工程管理角度來說，裝配式建筑施工技術(shù)的應(yīng)用顯得尤為重要，它所能發(fā)揮出的成效如下：①能夠?qū)⒔ㄖ|(zhì)量和品質(zhì)大幅提升。整個裝配式建筑設(shè)計，主要應(yīng)用的是工廠生產(chǎn)模式，主要制造建筑部件，消除傳統(tǒng)的產(chǎn)品質(zhì)量問題。一般情況下，通過裝配化作業(yè)手段替代手工操作，能夠降低施工錯誤的出現(xiàn)概率，強化工程建設(shè)質(zhì)量。②管理模式的創(chuàng)新。對于裝配式建造模式的執(zhí)行，會展示出明顯的生產(chǎn)工廠化和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化等特點，確保各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)越來越完善，這也是提升勞動力素質(zhì)的根本所在，隨著新形管理模式的出現(xiàn)，讓建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化特點更加明顯。③提升管理效率。隨著裝配式建筑施工技術(shù)的應(yīng)用，濕作業(yè)操作數(shù)量明顯降低[1]。另外，從實際交叉作業(yè)執(zhí)行過程中也能夠看出，生產(chǎn)效率的提升顯得更加重要，而且該種建筑模式能夠降低25%的施工時間，以及30%的用工量，強化管理工作效率。

3 BIM的裝配式建筑施工應(yīng)用管理模式

3.1 施工前期的BIM策劃

目前項目施工管理的傳統(tǒng)模式以項目團隊對施工現(xiàn)場進行勘探，研究施工合同文件，包括二維圖紙，制定出施工組織計劃的程序。純粹使用二維圖紙，限制了項目團隊及施工人員對設(shè)計的空間可視感和三維理解力。此外，施工組織計劃中的各職能之間相互獨立。相互獨立的計劃制定，使得項目團隊需要將大量的信息組織在一起，從而整合出一份十分復(fù)雜的計劃。這樣制定出的計劃幾乎很難順利和高效地執(zhí)行。更何況施工現(xiàn)場情況較為復(fù)雜，現(xiàn)場人員難以從感性上了解到現(xiàn)場的事情。利用基于BIM的可視化工具，搭載了處理施工環(huán)境中復(fù)雜的物理信息以及合同中的各項安排的構(gòu)建系統(tǒng)，使之成為使項目透明化的理想工具。在項目施工前的建設(shè)策劃階段，我們就可以得到一個包含全部信息的BIM模型，借用交互式的虛擬環(huán)境，將已搭建的模型進行虛擬施工模擬，借此找出施工模擬過程中存在的問題并予以解決。使得參建各方都可以在一個近似實際施工情況下，發(fā)現(xiàn)施工方案中存在的問題。最后得到的改進效果更具有強效性和信服力，現(xiàn)場管理人員在施工前BIM策劃階段可以辨別和清除潛在的安全隱患。這將會在較大程度上排除因項目策劃不到位引起的安全事故風(fēng)險，進而讓現(xiàn)場管理人員可以更著重于規(guī)范現(xiàn)場工人的安全行為[2]。

3.2 策劃下的建筑正向設(shè)計

①在方案初設(shè)階段，建筑的功能單元、結(jié)構(gòu)體系、創(chuàng)意造型即結(jié)合裝配式建筑的工藝，運用BIM軟件進行輪廓建模，確定整體外觀。②確定項目裝配式工藝各功能區(qū)的構(gòu)件模數(shù)，在進行主要尺寸設(shè)計時，由專門的結(jié)構(gòu)工程師把控通用尺寸要求、鋼筋布置條件和節(jié)點做法，在BIM平臺端就將房屋構(gòu)件單元的尺寸硬性約束為模數(shù)匹配，從源頭規(guī)避掉尺寸凌亂的問題。③在建筑設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計進行對接時，逐級將結(jié)構(gòu)設(shè)計平臺和前述裝配式建筑構(gòu)件設(shè)計平臺進行數(shù)據(jù)對接和功能對接，在結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的專業(yè)支持下，實現(xiàn)從裝配式方案到裝配式構(gòu)件的自動拆分。④在其他各專業(yè)進行設(shè)計時，同樣充分考慮功能單元的組合，盡量保證構(gòu)件輪廓和出筋定位的一致性，在和單一構(gòu)件進行協(xié)調(diào)時，充分考慮水暖電設(shè)計方案的“模數(shù)化”、一致性，保證盡量減少構(gòu)件開孔方案等的多樣[3]。

3.3 采用BIM進行動態(tài)辨別并消除現(xiàn)場安全隱患

建筑施工現(xiàn)場本質(zhì)上是具有復(fù)雜性和不可預(yù)知性的。尤其是裝配式建筑構(gòu)件在吊裝過程中會有多條施工路線交織在一起，其中許多工序需要是同步實施，因此現(xiàn)場的協(xié)同管理工作至關(guān)重要。單憑人力管理往往無法周全，這就會造成效率低下的現(xiàn)象并具有潛在的失誤因素。故而，基于信息技術(shù)的施工現(xiàn)場管理需求將會大大地提高。BIM因涵蓋了建設(shè)項目的整體信息，能夠讓施工人員在模擬現(xiàn)場直接發(fā)現(xiàn)情況所在，從而避免意外。尤其是大部分安全隱患在傳統(tǒng)靜態(tài)模型下是很難體現(xiàn)的，比如塔式起重機的工作范圍呈扇形分布，在動態(tài)模型運行后可以顯著發(fā)現(xiàn)塔式起重機在某個位置時容易與其他機械和建筑實體發(fā)生碰撞，從而盡早發(fā)現(xiàn)安全隱患，并針對識別出的安全隱患因素制定相對應(yīng)的安全措施從而能夠更有效更有針對性地進行安全控制。

4 結(jié)語

綜上所示，裝配式建筑作為現(xiàn)階段我國建筑行業(yè)重點開發(fā)的工程項目，其建筑模式與傳統(tǒng)土木建筑相比存在很多不同之處。因此針對裝配式建筑所開展的施工管理工作也需要根據(jù)裝配式建筑的特點進行，并且工作人員可以同BIM技術(shù)的功能特點，對工程項目施工進行有效管理。