BIM技術(shù)在裝配式建筑施工管理中的應(yīng)用

王文鵬

【摘要】BIM技術(shù)是建立在3D基礎(chǔ)上的數(shù)字模型，通過將建設(shè)項目信息加以改進實現(xiàn)技術(shù)支撐，屬于建筑信息模型技術(shù)，可極大提升工作效率，并讓內(nèi)部工作結(jié)構(gòu)得以優(yōu)化，提升施工的安全保障。本文以裝配式建筑結(jié)構(gòu)施工和BIM技術(shù)為主線展開相關(guān)討論。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù);裝配式建筑;施工管理

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.19.059

裝配式建筑結(jié)構(gòu)在施工形式上與傳統(tǒng)建筑有所不同，改變了原有在施工現(xiàn)場配比混凝土并澆筑的形式，轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)先將混凝土建筑構(gòu)件生產(chǎn)完成后再送至施工現(xiàn)場直接裝配。包含施工中涉及陽臺、立柱、隔板、梁等構(gòu)件，直接在施工現(xiàn)場拼裝即可。在安裝方面只需通過構(gòu)件預(yù)留的孔洞和鋼筋匹配后再灌漿澆筑即可完成。裝配施工形式工期短、工藝簡單、環(huán)境影響小、施工成本低，因此具有較廣泛發(fā)展空間。

1、BIM技術(shù)在裝配式建筑施工管理中應(yīng)用的重要作用

1.1 落實提升資源利用率

BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用價值和優(yōu)勢主要體現(xiàn)在顯著提升資源的利用率，裝配式建筑的方案策劃環(huán)節(jié)以及設(shè)計環(huán)節(jié)是整個項目的準備階段，方案策劃以及設(shè)計環(huán)節(jié)是否科學(xué)合理將直接決定著工程的經(jīng)濟性、適用性以及整體質(zhì)量。所以在裝配式建筑規(guī)劃設(shè)計中，應(yīng)當(dāng)注重控制成本，提升各種資源的利用率，而BIM技術(shù)則將會促進工程成本控制工作的有序開展。對于傳統(tǒng)的常規(guī)設(shè)計手段來說，雖然也會涉及到裝配技術(shù)以及造價控制等關(guān)鍵內(nèi)容。

1.2優(yōu)化完善裝配式建筑

設(shè)計環(huán)節(jié)會直接決定裝配式建筑是否順利開展，對工程造價以及工程的整體質(zhì)量產(chǎn)生深遠影響。對于傳統(tǒng)的裝配式建筑來說，其主要是在CAD軟件中落實完成的，以至于在這一工作背景下，部分工作人員很難全面細致的對設(shè)計圖紙全面掌握，以至于技術(shù)交底存在的限制因素，而在采用BIM技術(shù)時，會在第一時間掌握設(shè)計環(huán)節(jié)中所存在的薄弱環(huán)節(jié)，及時指出以及調(diào)整。BIM技術(shù)的采用會落實建筑模型可視化，讓工作人員更加準確地理解所設(shè)計的關(guān)鍵內(nèi)容，采用建筑模型的可視化來全面掌握工程的個性化需求，在開展必要的設(shè)計審核來進一步明確設(shè)計意圖。需要注意的是，在實際的實踐中如果發(fā)現(xiàn)存在不合理以及不專業(yè)的問題，應(yīng)采取有效手段落實改正來顯著提升設(shè)計方案的整體效果。

1.3實現(xiàn)各種信息的共享

要想將BIM技術(shù)的利用優(yōu)勢全面體現(xiàn)出來，應(yīng)當(dāng)借助信息技術(shù)，通過BIM技術(shù)的合理采用把各專業(yè)相互連接，落實將整體化信息應(yīng)用以及建筑信息效果以直觀的形式展現(xiàn)出來，BIM技術(shù)還會更加全面的掌握全部的建筑信息模型，并且把各專業(yè)的施工人員相互融合在同一個數(shù)據(jù)平臺上，落實各專業(yè)的信息共享以及有效采用，在落實全面數(shù)據(jù)共享的背景下，在本質(zhì)上減少信息鏈斷裂，確保各環(huán)節(jié)以及工序開展較為完整的信息交流。而且作為專業(yè)工作人員也會直接地融入到整個裝配式建筑設(shè)計和建造環(huán)節(jié)當(dāng)中，實現(xiàn)全面改造設(shè)計以及施工質(zhì)量，為達到裝配式建筑實現(xiàn)預(yù)期效果提供保障。需要注意的是，當(dāng)在裝配式建筑信息共享環(huán)節(jié)中應(yīng)嚴格堅持遵循技術(shù)要求來做好BIM技術(shù)的應(yīng)用控制，只有這樣才會實現(xiàn)建筑信息全面共享。

2、BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用

2.1在成本管理方面的應(yīng)用

基于BIM技術(shù)，建立成本的5D關(guān)系數(shù)據(jù)庫，能夠快速實行多維度成本分析。在項目規(guī)劃階段，BIM技術(shù)可以提高項目可行性分析的效率從而降低其成本;在項目立項決策階段，運用BIM技術(shù)和Revit等軟件對項目方案進行詳細的規(guī)劃，提高工程項目施工成本管理的有效性;在項目施工和安裝階段，BIM技術(shù)輔助裝配式建筑施工和安裝管理，提高項目施工和安裝的科學(xué)性和合理性。

有研究表明，工程量的計算時間在成本計算的過程中占用了至少50%的時間，而利用BIM算量的方法會節(jié)約近90%的時間，也減少了人為原因的計算錯誤。運用BIM技術(shù)識別模型中的不同構(gòu)件及模型的幾何物理信息，對各種構(gòu)件的清單類型和工程量進行匯總統(tǒng)計。運用BIM技術(shù)對裝配式建筑進行虛擬施工模擬，將裝配式建筑的生命周期以三維可視化的形式進行預(yù)演，而裝配式建筑成本也會以可視化形式展現(xiàn)在工程全生命周期過程中。

2.2在質(zhì)量管理方面的應(yīng)用

（1）建模前期協(xié)同設(shè)計。在建模前期，裝配式建筑項目建設(shè)各參與方基于BIM平臺可以共同參與項目模型的設(shè)計，加強了各方之間的交流合作，并可以在一個統(tǒng)一的模型數(shù)據(jù)庫中進行可視化的圖紙會審，既節(jié)省了項目成本，又提高了項目設(shè)計的效率。

（2）碰撞檢測。運用BIM技術(shù)對裝配式建筑的三維模型進行碰撞優(yōu)化，將生產(chǎn)的構(gòu)件與BIM模型數(shù)據(jù)庫進行比對，保證其生產(chǎn)質(zhì)量，并提高構(gòu)件在工地吊裝拼接的精確性和效率，消除可能在現(xiàn)場發(fā)生的構(gòu)件沖突和碰撞。

（3）施工工序管理控制。運用BIM技術(shù)，可以對不同工序活動制定專門的保證質(zhì)量的技術(shù)措施，控制工作流程，設(shè)置工序質(zhì)量控制點，尤其是注意易出問題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，實現(xiàn)裝配式建筑施工工序的預(yù)演，加強實際施工工序管理和控制。

2.3在安全管理方面的應(yīng)用

與普通建筑相比，裝配式建筑施工具有一定的特殊性，如以吊裝作業(yè)為主、高空作業(yè)多等等，由此導(dǎo)致施工中的安全隱患問題較多。傳統(tǒng)的方式無法準確地跟蹤裝配式建筑的動態(tài)建設(shè)過程，運用BIM技術(shù)，可根據(jù)裝配式建筑的動態(tài)模型進行時間和空間上的管理。

傳統(tǒng)的工程項目安全管理存在施工安全策劃落后、缺乏對危險源針對性和動態(tài)的管理等問題。運用BIM技術(shù)對裝配式建筑施工現(xiàn)場的各項要素進行預(yù)設(shè)和控制，可以對施工現(xiàn)場進行科學(xué)化的安全管理，減少施工過程中的不安全行為，確保裝配式建筑項目效益的最大化。其中BIM技術(shù)在安全管理中的具體應(yīng)用包括施工準備階段安全控制、施工過程仿真模擬、施工動態(tài)監(jiān)測和災(zāi)害應(yīng)急管理。

2.4在進度管理方面的應(yīng)用

BIM技術(shù)實現(xiàn)了裝配式建筑設(shè)計階段的精細化建模，將可重復(fù)利用的構(gòu)件建立自由組合的模塊庫，解決了裝配式建筑中構(gòu)件尺寸確定的問題。BIM技術(shù)的自動統(tǒng)計和加工圖功能，實現(xiàn)了裝配式建筑構(gòu)件工廠精細化生產(chǎn)。三維可視化模型可實現(xiàn)裝配式建筑信息的高度共享，降低項目信息過載或信息流失的影響，提高信息利用價值。施工方在進度計劃編制過程中，可以大量減少工作人員查看圖紙的數(shù)量和次數(shù)，加快進度計劃的編制速度，提高進度計劃的準確性。BIM技術(shù)使裝配式建筑實現(xiàn)動態(tài)施工模擬，從而確定合適的節(jié)點搭接方案，在裝配式建筑的吊裝拼接過程中實現(xiàn)數(shù)字化監(jiān)控，運用BIM技術(shù)進行4D進度模擬，可提前發(fā)現(xiàn)施工階段中的潛在問題，以便在施工前期及時修改，提高裝配式建筑的施工管理效率。運用BIM技術(shù)進行施工進度模擬，通過4D模型進行施工進度檢查。BIM技術(shù)提供的建筑信息綜合模型和模擬裝配式建筑吊裝和搭接過程，不僅能夠?qū)ㄔO(shè)項目的施工過程進行控制，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)對裝配式建筑的場地布置，合理的場地布置能夠節(jié)省很大的空間，也能夠加快裝配式建筑吊裝和搭接的速度。

結(jié)語：

當(dāng)前BIM技術(shù)的應(yīng)用正處于不斷優(yōu)化階段，建筑施工人員可利用該技術(shù)的各項優(yōu)勢對裝配式建筑結(jié)構(gòu)施工予以完善，利用其模擬化、可視化特點保障項目設(shè)計及施工質(zhì)量，對設(shè)計、生產(chǎn)、施工階段予以改良，提升工程施工質(zhì)量。

參考文獻：

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