BIM 技術(shù)在裝配式建筑施工管理中的應(yīng)用

上海心圓房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)有限公司,上海 201202

在城市化建設(shè)不斷加快和建筑技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，城市空間越來(lái)越密集，土地價(jià)格越發(fā)昂貴，施工難度也越來(lái)越大。BIM 技術(shù)是一種先進(jìn)的建筑技術(shù)，與裝配式建筑的施工管理關(guān)系緊密，在設(shè)計(jì)、施工、管理維護(hù)上起到了巨大的作用，目前BIM 技術(shù)在裝配式建筑中很大的應(yīng)用前景，對(duì)此進(jìn)行深入分析意義重大。

1 BIM 技術(shù)概述及特點(diǎn)

BIM 技術(shù)又稱建筑信息模型技術(shù)，是通過(guò)收集建筑工程中各項(xiàng)相關(guān)數(shù)據(jù)和信息，以數(shù)字信息技術(shù)模擬出真實(shí)情況，并構(gòu)建三維建筑模型的一種技術(shù)。BIM 技術(shù)具有完備性、可視性、協(xié)調(diào)性、優(yōu)化性、一致性、關(guān)聯(lián)性、模擬性等顯著特點(diǎn)，可以對(duì)工程中各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì)和核對(duì)，能有效提高施工準(zhǔn)備階段的工作效率和工作質(zhì)量。BIM 技術(shù)可以將傳統(tǒng)的平面圖紙，以三維化的方式呈現(xiàn)出來(lái)，并可以與設(shè)備和材料的各種信息相匹配，挑選出合適的型號(hào)，節(jié)省了實(shí)地勘察和檢驗(yàn)的時(shí)間，減少了工作量。通過(guò)使用BIM 技術(shù)，設(shè)計(jì)人員可以進(jìn)行更多的設(shè)計(jì)和嘗試，幾乎零成本的在三維建筑模型上模擬和試驗(yàn)，有利于設(shè)計(jì)出最具有經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性的方案。對(duì)客戶來(lái)說(shuō)也有更多的選擇，通過(guò)模擬，客戶可以在施工前看到大致的工程效果，并及時(shí)提出自己的意見(jiàn)，充分滿足客戶的意愿。

2 BIM 技術(shù)在裝配式建筑施工管理中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

在我國(guó)推行可持續(xù)發(fā)展，城市化建設(shè)不斷加快的背景下，傳統(tǒng)現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工損耗大、環(huán)境不友好、質(zhì)量不一等問(wèn)題，越發(fā)被人們所重視，建筑行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)是必然的趨勢(shì)，國(guó)家也加強(qiáng)了新型建筑模式的研發(fā)。裝配式建筑就是一種新型建筑模式，可以將預(yù)制構(gòu)件在工地現(xiàn)場(chǎng)裝配成完整的建筑，根據(jù)預(yù)購(gòu)件的形狀和施工方法，可以分為砌塊建筑、骨架板材建筑、升板升層建筑、板材建筑和盒式建筑，這些預(yù)制構(gòu)件主要在各種專業(yè)的工廠中生產(chǎn)，預(yù)制構(gòu)件主要包括墻板、內(nèi)墻板、疊合板等，需要根據(jù)圖紙進(jìn)行精細(xì)的制造［1］。與傳統(tǒng)建筑模式相比，裝配式建筑大大減少了現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)量，理想狀態(tài)中，建筑、裝修可以與主體施工同步進(jìn)行。在工廠統(tǒng)一生產(chǎn)的情況下，預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)效率會(huì)有所提高，成本也會(huì)下降，而且構(gòu)件可以高度標(biāo)準(zhǔn)化，保證質(zhì)量?，F(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，所消耗的時(shí)間和材料都會(huì)減少，污染程度低，符合綠色建筑的要求。但我國(guó)裝配式建筑還處在起步階段，仍然有很多問(wèn)題和缺陷，比如構(gòu)件設(shè)計(jì)錯(cuò)誤、構(gòu)件設(shè)計(jì)無(wú)法與實(shí)際建筑匹配，由于設(shè)計(jì)變更引起生產(chǎn)待料、施工停止等問(wèn)題，都會(huì)有影響裝配式建筑的質(zhì)量。

3 BIM 技術(shù)在裝配式建筑施工管理中的應(yīng)用

3.1 在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)方面的應(yīng)用

裝配式建筑的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)非常重要，直接關(guān)乎著各種預(yù)制構(gòu)件的型號(hào)和數(shù)量，預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)廠家會(huì)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行批量生產(chǎn)，如果設(shè)計(jì)圖紙發(fā)生錯(cuò)誤，將會(huì)造成巨大的經(jīng)損失。同時(shí)，裝配式建筑對(duì)裝配的精密度要求非常高，設(shè)計(jì)圖紙影響著整棟建筑的安全性和穩(wěn)定性，關(guān)乎著施工人員的生命安全。傳統(tǒng)建筑模式的主觀因素過(guò)多，定量分析不足，設(shè)計(jì)師也無(wú)法處理大量信息數(shù)據(jù)。BIM 技術(shù)的應(yīng)用可以有效解決這些問(wèn)題，在收集土質(zhì)結(jié)構(gòu)、土壤密度、土壤粘性等信息之后，BIM 技術(shù)可以對(duì)這些條件進(jìn)行分析，并模擬出真實(shí)的土地情況，然后根據(jù)工程要求選取施工地點(diǎn)。同時(shí)，BIM 技術(shù)擁有獨(dú)特的模型信息數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，可以將各種構(gòu)件的型號(hào)、尺寸、材質(zhì)等參數(shù)保存到數(shù)據(jù)庫(kù)之中，并通過(guò)數(shù)字信息技術(shù)將其三維化呈現(xiàn)出來(lái)，設(shè)計(jì)師可以將這些構(gòu)件模型與建筑模型向匹配，觀察搭配效果，從而對(duì)構(gòu)件的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行更改。另外，BIM 技術(shù)的模型間具有聯(lián)動(dòng)性，當(dāng)設(shè)計(jì)師修改一處參數(shù)時(shí)，其他各項(xiàng)參數(shù)也會(huì)隨之改變，提高了建模和改模的效率，也更方便設(shè)計(jì)師觀察建筑的整體效果，有助于發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的缺陷和隱藏的風(fēng)險(xiǎn)。BIM 技術(shù)可以提高設(shè)計(jì)圖紙的準(zhǔn)確性和安全性，為生產(chǎn)廠家提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，減小了構(gòu)件生產(chǎn)時(shí)的經(jīng)濟(jì)損失。

3.2 在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)中的應(yīng)用

預(yù)制構(gòu)件是裝配式建筑的基石，一處不匹配或者出現(xiàn)誤差，就會(huì)影響整個(gè)建筑的安全，因此預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)要求非常高，必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行生產(chǎn)。BIM 技術(shù)在預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)中也有所應(yīng)用，可以優(yōu)化預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)流程。在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)的設(shè)計(jì)階段，生產(chǎn)廠家可以從BIM 技術(shù)的模型庫(kù)中提取各個(gè)預(yù)制構(gòu)件的模型，直接根據(jù)模型中各類構(gòu)件的詳細(xì)尺寸進(jìn)行生產(chǎn)，從而制定科學(xué)、高效的生產(chǎn)方案。生產(chǎn)廠家也可以在各個(gè)構(gòu)件中植入RFID 數(shù)據(jù)芯片，將構(gòu)件的型號(hào)、材料、生產(chǎn)者和在建筑中的安裝位置記錄在芯片中，為施工后期的核對(duì)、管理提供了極大的便利。另外，施工企業(yè)可以用BIM 技術(shù)對(duì)裝配式建筑的模型試驗(yàn)和制作過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化分析，為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息和預(yù)制構(gòu)件系統(tǒng)的有效對(duì)接，在設(shè)計(jì)工作完成后，可以將加工信息以條形碼的方式保存下來(lái)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。

3.3 在裝配式建筑施工中的應(yīng)用

在裝配式建筑的施工過(guò)程中，BIM 技術(shù)在庫(kù)存管理、現(xiàn)場(chǎng)管理、施工流程管理等方面都有著非常良好的應(yīng)用效果。在預(yù)制構(gòu)件的庫(kù)存管理中，可以通過(guò)BIM 技術(shù)和其他信息技術(shù)的綜合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化驗(yàn)收，提高驗(yàn)收效率和準(zhǔn)確率，減少人為因素引起的誤差。施工人員也可以通過(guò)BIM 技術(shù)對(duì)構(gòu)件安裝的位置進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)裝配過(guò)程的錯(cuò)誤。裝配式建筑的裝配過(guò)程具有一定復(fù)雜性，一些特殊部位的安裝難度非常高，且容易對(duì)建筑或部件造成破壞。施工企業(yè)可以通過(guò)BIM 技術(shù)對(duì)施工人員進(jìn)行培訓(xùn)，讓施工人員在建模上模擬安裝步驟，并反復(fù)練習(xí)，提高員工的熟練度，保證施工順利進(jìn)行。施工企業(yè)也可以通過(guò)BIM 技術(shù)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行規(guī)劃，合理安排吊車(chē)等大型器械的位置，規(guī)劃各種管線、物資的運(yùn)輸通道，提高施工效率。

4 結(jié)論

近年來(lái)，我國(guó)城市化建設(shè)不斷加快，傳統(tǒng)的建筑模式已經(jīng)不能滿足當(dāng)代建筑需求，裝配式建筑作為一種新型模式，可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)建筑模式中的缺點(diǎn)，BIM 技術(shù)與裝配式建筑高度結(jié)合，在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)、現(xiàn)場(chǎng)施工管理、后期維護(hù)中都有非常良好的應(yīng)用前景。