BIM技術(shù)在裝配式建筑管理過(guò)程中的應(yīng)用

李波

摘要：國(guó)家提出大力推進(jìn)建筑業(yè)智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)，裝配式建筑及BIM 技術(shù)是建筑業(yè)升級(jí)發(fā)展的兩個(gè)重要方向。介紹了 BIM 技術(shù)與裝配式建筑的概念和發(fā)展，以及兩者結(jié)合的特點(diǎn)，闡述了BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用。BIM技術(shù)為裝配式建筑的精細(xì)化管理提供了強(qiáng)大的技術(shù)保障，裝配式建筑也為 BIM 技術(shù)的應(yīng)用提供了發(fā)展平臺(tái)。

關(guān)鍵詞：BIM 技術(shù);裝配式建筑;管理;應(yīng)用

一.B1M 技術(shù)與裝配式建筑的概述

1.BIM 技術(shù)的概念與發(fā)展

BIM 全稱(chēng)建筑信息模型，它是在建設(shè)工程全生命周期內(nèi)，利用數(shù)字技術(shù)創(chuàng)建包含該工程物理和功能特性的信息模型，并依據(jù)該模型完成設(shè)計(jì)、 施工、運(yùn)營(yíng)、管理。BIM 技術(shù)可以構(gòu)建任何工程的可視化數(shù)字模型，并將不同的專(zhuān)業(yè)信息融匯其中，參與工程的各方在建設(shè)項(xiàng)目全生命周期內(nèi)，通過(guò)該數(shù)字模型進(jìn)行信息交互、協(xié)同操作、共同管理，極大提高了工作效率、工程質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。

20 世紀(jì)歐美各國(guó)已經(jīng)將該技術(shù)運(yùn)用于眾多工程項(xiàng)目，21 世紀(jì)初 BIM技術(shù)開(kāi)始進(jìn)人我國(guó)建筑領(lǐng)域，并開(kāi)始在建筑行業(yè)迅速普及、推廣。國(guó)家部委、各省市先后推出眾多推進(jìn)建筑業(yè)信息化改革的政策、意見(jiàn)，企業(yè)和高校也 紛紛跟進(jìn)信息化改革，加快相關(guān)人才培養(yǎng)的步伐。

2.裝配式建筑的概念與發(fā)展

裝配式建筑是指根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，將建筑的各類(lèi)構(gòu)件如梁、板、柱、墻等， 在工廠進(jìn)行生產(chǎn)加工，然后運(yùn)輸?shù)焦こ淌┕がF(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)吊裝、組裝、連接的方式組合而成的建筑。裝配式建筑最大的特點(diǎn)是構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化、生產(chǎn)工業(yè)化，具有建設(shè)周期短、綠色環(huán)保、現(xiàn)場(chǎng)施工量少、工程質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。

裝配式建筑主要興起于二戰(zhàn)后的歐洲，美國(guó)和日本之后利用該技術(shù)進(jìn) 行了大規(guī)模的住宅建造。我國(guó)于 20 世紀(jì) 50 年代從蘇聯(lián)引進(jìn)裝配式建造技術(shù)， 當(dāng)時(shí)由于設(shè)備及技術(shù)有限，裝配式建筑沒(méi)有得到持續(xù)發(fā)展。2015 年前后， 裝配式建筑在我國(guó)新建項(xiàng)目中的占比開(kāi)始有明顯提升，國(guó)家和地方開(kāi)始陸續(xù) 出臺(tái)一系列關(guān)于裝配式建筑的政策及文件，裝配式建筑產(chǎn)業(yè)開(kāi)始快速發(fā)展。二.B1M 技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.優(yōu)化質(zhì)量管理流程

裝配式工程質(zhì)量管理不僅包括現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量、進(jìn)度與資源控制，還需要對(duì) 建筑構(gòu)件加工環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)管。傳統(tǒng)的二維圖紙是工程信息傳遞的主要載體， 由于建筑設(shè)計(jì)內(nèi)容較多，信息查詢(xún)流程相對(duì)煩瑣，且二維圖紙缺乏立體性， 無(wú)法直觀理解，很可能影響建筑項(xiàng)目質(zhì)量目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。BIM 構(gòu)建數(shù)字化信息模型簡(jiǎn)單直觀，對(duì)關(guān)鍵信息、現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管理要點(diǎn)等通過(guò)三維模型進(jìn)行生 動(dòng)展示，為裝配式建設(shè)構(gòu)件的生產(chǎn)與加工、安裝等提供準(zhǔn)確的技術(shù)參數(shù)， 最大限度地降低質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。

2.BIM 技術(shù)具有可視化優(yōu)勢(shì)

傳統(tǒng)的裝配式建筑通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行工程構(gòu)建信息記錄，并以二維圖像的形式向施工人員展示，無(wú)法充分展示設(shè)計(jì)意圖。設(shè)計(jì) 人員可結(jié)合自身圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、相關(guān)符號(hào)信息，通過(guò) BIM 技術(shù)將二維圖紙信息轉(zhuǎn)變?yōu)槿S模型，以此作為科學(xué)的施工指導(dǎo)，可對(duì)工程總體進(jìn)行概括與展 示，可明確工程構(gòu)建的具體信息、相應(yīng)材料屬性，有利于施工過(guò)程中的信 息與交流，運(yùn)用其可視化的優(yōu)勢(shì)展現(xiàn)正確的建筑模型、設(shè)計(jì)意圖。

3.實(shí)時(shí)控制現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量

BIM 模型可以面向工程管理人員提供更便利的信息服務(wù)，通過(guò)信息管理與分析系統(tǒng)，對(duì)異常問(wèn)題進(jìn)行識(shí)別、反饋，管理人員利用 BIM 平臺(tái)實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)地對(duì)各質(zhì)量影響要素進(jìn)行掌控，做到對(duì)制造工廠及裝配現(xiàn)場(chǎng)的有效控 制，通過(guò)對(duì)工程質(zhì)量實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控，做到對(duì)重大質(zhì)量問(wèn)題的規(guī)避。BIM 模型可以對(duì)工程項(xiàng)目的全過(guò)程建設(shè)信息進(jìn)行收集、分析，為管理目標(biāo)的落實(shí)提供 可靠參考，能夠?qū)ㄖF(xiàn)場(chǎng)技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行動(dòng)態(tài)性管控，為過(guò)程控制提供便利。 還可以建立數(shù)據(jù)參數(shù)模型，當(dāng)實(shí)際工程進(jìn)展環(huán)節(jié)出現(xiàn)與事前數(shù)據(jù)輸人不符的情況，BIM 模型會(huì)自動(dòng)進(jìn)行預(yù)警提示，從而方便找到施工問(wèn)題，及時(shí)更正。三.B1M 技術(shù)在裝配式建筑管理中的應(yīng)用

1.BIM 技術(shù)在裝配式建筑施工進(jìn)度管理中的應(yīng)用

BIM 技術(shù)可以創(chuàng)建裝配式建筑的 4D 模型，模擬裝配式建筑按施工進(jìn)度計(jì)劃執(zhí)行的施工過(guò)程，該過(guò)程通過(guò)動(dòng)畫(huà)的形式呈現(xiàn)。在這樣的直觀模擬中，施工管理人員能夠充分觀察整個(gè)項(xiàng)目的施工過(guò)程，掌握工程整體進(jìn)度安排，并且比較容易發(fā)現(xiàn)潛在的工序錯(cuò)誤及作業(yè)沖突，通過(guò)修改施工進(jìn)度計(jì)劃或是其他施工參數(shù)來(lái)解決上述問(wèn)題，保證工程項(xiàng)目的順利進(jìn)行。在工程建造施工過(guò)程中，施工管理人員還可以在 BIM 平臺(tái)上錄人施工的實(shí)時(shí)進(jìn)度數(shù)據(jù)，與施工進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行對(duì)比。如果發(fā)現(xiàn)有差距，應(yīng)及時(shí)分析影響因素，并對(duì)人員調(diào)配、材料供應(yīng)、工作面設(shè)置、工序流程等影響因素做出調(diào)整， 確保施工進(jìn)度。

2.BIM 技術(shù)在現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量的動(dòng)態(tài)監(jiān)管

建設(shè)工程中，應(yīng)將施工材料、預(yù)制構(gòu)件與設(shè)備等運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，根 據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)劃與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)構(gòu)件進(jìn)行裝設(shè)，保證各項(xiàng)參數(shù)的準(zhǔn)確性。應(yīng)用BIM 工程管理技術(shù)，可對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工狀況進(jìn)行全面模擬，將建設(shè)進(jìn)度、施工效果等轉(zhuǎn)化為 5D 模型。通過(guò)仿真場(chǎng)景的構(gòu)建，對(duì)質(zhì)量隱患、技術(shù)要點(diǎn)、安全風(fēng)險(xiǎn)等進(jìn)行高效識(shí)別和針對(duì)性控制，規(guī)范裝配技術(shù)應(yīng)用流程，同時(shí)， 制訂安全防護(hù)對(duì)策，針對(duì)各種預(yù)判風(fēng)險(xiǎn)提前給出解決方案，從而做到動(dòng)態(tài) 控制質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。

3.裝配式建筑施工中的 BIM 技術(shù)應(yīng)用

（1）裝配式建筑施工中需要進(jìn)行預(yù)制件的運(yùn)輸、儲(chǔ)存、管理等。BIM技術(shù)可在多個(gè)環(huán)節(jié)運(yùn)用，促進(jìn)預(yù)制件的儲(chǔ)存管理、現(xiàn)場(chǎng)管理及優(yōu)化施工作業(yè)、流程等。在庫(kù)存管理的過(guò)程中，通過(guò) BIM 技術(shù)與其他技術(shù)綜合運(yùn)用，如 RFID 技術(shù)，兩者相結(jié)合可提升構(gòu)件的驗(yàn)收效率。在裝配施工過(guò)程中運(yùn)用電子自動(dòng)化的技術(shù)驗(yàn)收，以保證各項(xiàng)驗(yàn)收的準(zhǔn)確率，避免人工驗(yàn)收產(chǎn)生 的誤差、各種不良的放水現(xiàn)象等。施工人員可明確預(yù)制構(gòu)件的信息，并通過(guò) BIM 技術(shù)、信息模型，調(diào)整其安裝、儲(chǔ)存的位置，可使施工人員明確儲(chǔ)存信息、時(shí)間、材料的屬性等。

（2）在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的綜合管理過(guò)程中，利用 BIM 技術(shù)模擬裝配式建筑施工過(guò)程，可使施工人員、技術(shù)人員進(jìn)行模擬操作，了解相應(yīng)技術(shù)重點(diǎn)。 施工人員遇到較復(fù)雜、核心的預(yù)制件安裝環(huán)節(jié)時(shí)，可結(jié)合 BIM 技術(shù)進(jìn)行反復(fù)操作練習(xí)，以熟悉流程、掌握安裝特點(diǎn)，保證整體安裝質(zhì)量。BIM 技術(shù)可在預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸過(guò)程中，對(duì)運(yùn)輸路線進(jìn)行合理規(guī)劃，保證預(yù)制構(gòu)件在運(yùn) 輸過(guò)程中不產(chǎn)生較大的損害，提升運(yùn)輸效率。

4.BIM 技術(shù)在裝配式建筑運(yùn)營(yíng)管理中的應(yīng)用

在裝配式建筑建造過(guò)程中，BIM 信息模型里創(chuàng)建有大量的項(xiàng)目信息數(shù)據(jù)，當(dāng)項(xiàng)目進(jìn)人后期運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段時(shí)，運(yùn)營(yíng)管理人員可以通過(guò) BIM 平臺(tái)上的數(shù)字模型，結(jié)合構(gòu)件中植人 RFID 芯片等手段，掌握房屋構(gòu)件或設(shè)備在建筑物中的具體位置及運(yùn)轉(zhuǎn)情況，對(duì)所有構(gòu)件及設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控、檢修、維護(hù)。甚至可以通過(guò) BIM 平臺(tái)直接將出現(xiàn)問(wèn)題的構(gòu)件或設(shè)備情況報(bào)修給后期維護(hù)單位，雙方進(jìn)行在線溝通，快速解決故障。BIM 平臺(tái)的使用不僅提高維護(hù)效率，維修記錄也能作為新的項(xiàng)目信息一并保存至該 BIM 平臺(tái)上，為將來(lái)的維護(hù)管理工作提供真實(shí)客觀的數(shù)據(jù)。

結(jié)語(yǔ)：總之，BIM 技術(shù)為裝配式建筑的精細(xì)化管理提供了強(qiáng)大的技術(shù)保障，裝配式建筑也為 BIM 技術(shù)的應(yīng)用提供了發(fā)展平臺(tái)。BIM 技術(shù)與裝配式建筑的結(jié)合促進(jìn)了智能建筑全產(chǎn)業(yè)鏈的構(gòu)建和發(fā)展，助力中國(guó)到 2035 年全面實(shí)現(xiàn)建筑工業(yè)化，實(shí)現(xiàn)智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展，讓我國(guó)邁 人智能建造世界強(qiáng)國(guó)的行列。

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