裝配式建筑工程中BIM技術(shù)運(yùn)用分析
——基于工程總承包背景

郭瑞紅

(山西應(yīng)用科技學(xué)院，山西 太原 030000)

0 前 言

在當(dāng)下進(jìn)行工程項(xiàng)目的建設(shè)階段，我國(guó)秉承著低碳經(jīng)濟(jì)、綠色建筑的發(fā)展理念，在建筑領(lǐng)域大力地推動(dòng)裝配式建筑的發(fā)展。在這種類型的建筑工程項(xiàng)目開(kāi)展中，呈現(xiàn)出建設(shè)成本較低、節(jié)能環(huán)保以及機(jī)械化程度較高的特征，推動(dòng)了我國(guó)當(dāng)下建筑行業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步，更加滿足當(dāng)下社會(huì)對(duì)于建筑項(xiàng)目的實(shí)際需求。

1 裝配式建筑特征

在當(dāng)下工程項(xiàng)目的建設(shè)中，傳統(tǒng)澆筑采用的是設(shè)計(jì)階段與施工階段相分離的建設(shè)方式，這樣的模式在一些特定的條件下可以發(fā)揮出專業(yè)的優(yōu)勢(shì)性，并可以高效率地進(jìn)行建設(shè)。但是，伴隨著當(dāng)下工程項(xiàng)目的規(guī)模和數(shù)量的不斷提升，使得工程項(xiàng)目在開(kāi)展過(guò)程中參與方越來(lái)越多，因此也就出現(xiàn)越來(lái)越多專業(yè)交叉配合的情況，傳統(tǒng)的單獨(dú)分包模式無(wú)法發(fā)揮出協(xié)同的效果，施工環(huán)節(jié)當(dāng)中的數(shù)據(jù)無(wú)法進(jìn)行對(duì)接，出現(xiàn)了較多信息丟失的問(wèn)題，提升了工程項(xiàng)目建設(shè)的風(fēng)險(xiǎn)。但是，在開(kāi)展裝配式建筑的過(guò)程中，由于對(duì)于工程項(xiàng)目當(dāng)中的每一個(gè)部分都進(jìn)行了拆解，并且在形狀上呈現(xiàn)出標(biāo)準(zhǔn)化的特征，每一個(gè)需要的部件都已經(jīng)在廠家進(jìn)行了事先的加工，可以在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)快速加工處理。

1.1 發(fā)包方式

我國(guó)工程承包模式當(dāng)中，主要分為平行承包、設(shè)計(jì)施工總承包、CM模式、聯(lián)合體承包以及工程總承包的集中方式。在傳統(tǒng)建筑的開(kāi)展中，大都采用平行承包的模式，但是在施工建設(shè)中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)設(shè)計(jì)與施工方面的問(wèn)題，導(dǎo)致施工建設(shè)出現(xiàn)設(shè)計(jì)與施工的嚴(yán)重脫節(jié)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的建設(shè)。并且經(jīng)常出現(xiàn)責(zé)任方面的推脫，嚴(yán)重影響工程項(xiàng)目的順利進(jìn)行。因此，現(xiàn)階段政府機(jī)關(guān)往往從裝配式建筑的建設(shè)方式出發(fā)，采用工程總承包的建設(shè)模式，以此讓總承包企業(yè)可以很好地成為企業(yè)統(tǒng)籌和主導(dǎo)者，這樣就可以很好地引導(dǎo)不同專業(yè)和部門的工作開(kāi)展，順利地解決原本設(shè)計(jì)、施工、生產(chǎn)多個(gè)環(huán)節(jié)相分離的問(wèn)題。

1.2 增加參與主體

相比較傳統(tǒng)的建筑工程項(xiàng)目而言，由于進(jìn)行了建筑部件的分別加工，使得當(dāng)下可以很好地對(duì)不同的使用部件進(jìn)行針對(duì)性的預(yù)制，同時(shí)保障預(yù)制構(gòu)件模具可以精確進(jìn)行加工制作，并提升了相應(yīng)的構(gòu)件精確性。這樣的預(yù)制構(gòu)件的制作，可以保障在生產(chǎn)加工的過(guò)程中很好地提升裝配式建筑的整體質(zhì)量，使得構(gòu)件可以有著較高的質(zhì)量。在完成了構(gòu)件的加工生產(chǎn)之后，需要由物流公司進(jìn)行構(gòu)件的運(yùn)輸，嚴(yán)格基于制定的方案進(jìn)行高效率的運(yùn)輸。在這樣的施工建設(shè)方案下，可以更好地進(jìn)行施工建設(shè)，提升各個(gè)參與方的協(xié)作溝通能力。

1.3 設(shè)計(jì)要求

傳統(tǒng)建筑工程項(xiàng)目開(kāi)展中，其主體采用的是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，因此，在實(shí)際的建設(shè)中，往往涉及到現(xiàn)場(chǎng)支模、綁扎鋼筋、澆筑混凝土、養(yǎng)護(hù)以及之后的拆模工作。但是，在現(xiàn)階段推廣的裝配式建筑工程項(xiàng)目開(kāi)展中，原本的現(xiàn)場(chǎng)施工轉(zhuǎn)變成了工廠的構(gòu)件制作，導(dǎo)致在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行簡(jiǎn)單的構(gòu)件裝備便可以實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目的建設(shè)。這樣的建設(shè)方式下，可以很好地將構(gòu)件全部運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)，并且有著較高的質(zhì)量和穩(wěn)定性。

2 工程總承包模式下的BIM技術(shù)使用

2.1 裝配式建筑總承包模式

在當(dāng)下，為了避免平行模式下出現(xiàn)設(shè)計(jì)與施工的嚴(yán)重分離造成工程項(xiàng)目問(wèn)題的出現(xiàn)，需要在工程項(xiàng)目組織實(shí)現(xiàn)施工建設(shè)的過(guò)程中，基于EPC模式實(shí)現(xiàn)針對(duì)性的總承包商委托，并在日后的工程項(xiàng)目開(kāi)展中，可以很好地結(jié)合項(xiàng)目當(dāng)中的實(shí)際內(nèi)容、設(shè)計(jì)、采購(gòu)以及施工的具體內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)針對(duì)性的承包，以此保障對(duì)工程項(xiàng)目全流程實(shí)現(xiàn)良好的監(jiān)管，梳理施工參與方之間的內(nèi)在關(guān)系。

2.2 工程總承包模式下BIM技術(shù)優(yōu)勢(shì)性

在當(dāng)下進(jìn)行總承包單位的工作開(kāi)展中，往往需要結(jié)合起工程項(xiàng)目具體內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)BIM模型的構(gòu)建，例如需要構(gòu)建出建筑結(jié)構(gòu)、水暖電等方面的專業(yè)模型，保障各個(gè)參與建設(shè)的單位都可以參與到項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)以及施工的諸多階段。在構(gòu)建出的模型上，可以進(jìn)行協(xié)同工作，針對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)高效率的處理。這樣的設(shè)計(jì)與施工模式，可以便于項(xiàng)目的整體性優(yōu)化和調(diào)整，并保障全面地實(shí)現(xiàn)工程安排，進(jìn)行協(xié)調(diào)性的工作開(kāi)展，讓建筑總承包模式可以很好地實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化，降低變更帶來(lái)的嚴(yán)重影響。這樣的高效率施工建設(shè)，更加符合現(xiàn)階段社會(huì)對(duì)于項(xiàng)目工程的需求。

2.2.1 整合全產(chǎn)業(yè)鏈

在當(dāng)下采用的工程總承包模式，可以很好地讓參與的諸多單位發(fā)揮出專業(yè)性的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，同時(shí)利用自身較為豐富的管理經(jīng)驗(yàn)，保障工程項(xiàng)目在設(shè)計(jì)初期階段就可以實(shí)現(xiàn)良好的設(shè)計(jì)，并對(duì)之后的生產(chǎn)和施工實(shí)現(xiàn)全面的合理性考量，例如針對(duì)施工工藝、機(jī)電內(nèi)裝、設(shè)備選型等諸多環(huán)節(jié)，都可以提供出專業(yè)的決策方案，以此保障之后的工程項(xiàng)目可以順利地開(kāi)展下去。

2.2.2 降低工程造價(jià)

在現(xiàn)階段工程項(xiàng)目開(kāi)展中，設(shè)計(jì)單位所設(shè)計(jì)出來(lái)的規(guī)劃方案所具備的經(jīng)濟(jì)性與其自身并沒(méi)有較為直接的利益關(guān)系。在進(jìn)行施工建設(shè)方案的編制過(guò)程中，使得一些方案存在著過(guò)于保守的問(wèn)題，在很多合同總價(jià)的確定中，都較為死板，造成了一定程度的成本浪費(fèi)。而在總承包模式下，由于合同當(dāng)中的總價(jià)是確定的，就使得其基于實(shí)際的施工建設(shè)情況，對(duì)施工方案當(dāng)中的諸多內(nèi)容進(jìn)行精細(xì)化調(diào)整，以此創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)。

2.2.3 提供專業(yè)化服務(wù)

在當(dāng)下進(jìn)行工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)中，從技術(shù)、方案設(shè)計(jì)、施工圖紙一直到最后的設(shè)計(jì)深化流程中，都可以很好地利用BIM技術(shù)提供出專業(yè)模型，保障實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以很好地實(shí)現(xiàn)設(shè)備的合理性分析，并進(jìn)行工藝方面的全面優(yōu)化處理。另外，為了保障工程建設(shè)過(guò)程中的合理性，例如在裝修的過(guò)程中，可以很好地利用BIM技術(shù)對(duì)其方案進(jìn)行模擬，實(shí)現(xiàn)針對(duì)性地調(diào)整和評(píng)估，避免之后建設(shè)中出現(xiàn)一些不可預(yù)見(jiàn)的問(wèn)題。

2.2.4 信息化集成處理

在過(guò)去傳統(tǒng)的建設(shè)方案當(dāng)中，由于工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)與施工環(huán)節(jié)產(chǎn)生了較為明顯的分離，就使得實(shí)際的建設(shè)中，無(wú)法實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的連續(xù)性施工建設(shè)，同時(shí)在不同的BIM軟件應(yīng)用中出現(xiàn)無(wú)法匹配的問(wèn)題。在一些施工建設(shè)環(huán)節(jié)中，也無(wú)法順利地實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目的有效對(duì)接，因此，就會(huì)使信息化技術(shù)無(wú)法高效率地進(jìn)行。但是，在總承包工程項(xiàng)目的開(kāi)展下，可以很好地在設(shè)計(jì)階段就實(shí)現(xiàn)BIM模型的構(gòu)建，進(jìn)而將模型當(dāng)中的數(shù)據(jù)應(yīng)用到構(gòu)件的數(shù)字化加工中，以此實(shí)現(xiàn)BIM技術(shù)的最大化運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)的集成。

在當(dāng)下裝配式建筑的建設(shè)中，可以實(shí)現(xiàn)良好的設(shè)計(jì)以及加工。另外在各種構(gòu)件實(shí)際的使用過(guò)程中，還可以組建出工程總承包聯(lián)合體，保障各種具有工程項(xiàng)目相關(guān)資質(zhì)的企業(yè)，可以加入到工程項(xiàng)目當(dāng)中，并建立出高效率的組織結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)完善的項(xiàng)目管理體系。在應(yīng)用BIM技術(shù)的過(guò)程中，可以很好地實(shí)現(xiàn)信息化的共享機(jī)制，同時(shí)在建筑單位的項(xiàng)目發(fā)包過(guò)程中，也要優(yōu)先使用一些總承包單位，并結(jié)合其自身的工作水平對(duì)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)全過(guò)程的監(jiān)管。

2.3 設(shè)計(jì)階段的BIM技術(shù)應(yīng)用

在利用BIM技術(shù)之后，可以利用可視化的設(shè)計(jì)方式，充分地使用協(xié)同的設(shè)計(jì)方式，針對(duì)建筑當(dāng)中的墻板、樓板以及陽(yáng)臺(tái)板等諸多的建筑構(gòu)件，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的拆分，并充分利用BIM軟件，使其不同的預(yù)制構(gòu)件都能夠?qū)崿F(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)。伴隨著當(dāng)下建筑工程項(xiàng)目當(dāng)中的結(jié)構(gòu)件的數(shù)量和種類的不斷增多，可以利用模型的構(gòu)建方式，實(shí)現(xiàn)構(gòu)建參數(shù)與數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)的整合，以此實(shí)現(xiàn)高效率的施工建設(shè)。

在具體的操作中，首先需要針對(duì)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)自動(dòng)拆分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行明確，并基于這樣的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行BIM的數(shù)據(jù)化處理，實(shí)現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件全部的數(shù)據(jù)庫(kù)建立，例如包含著預(yù)制結(jié)構(gòu)件的尺寸、重量、高度以及厚度等諸多的參數(shù)數(shù)據(jù)。

其次，基于當(dāng)下不同節(jié)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化，可以對(duì)BIM技術(shù)的解耦股進(jìn)行自動(dòng)化的拆分處理。例如，針對(duì)一些L型或者I型等特殊的構(gòu)件進(jìn)行處理，就需要保障實(shí)現(xiàn)左右連接構(gòu)件的質(zhì)量性檢測(cè)，開(kāi)展一些碰撞測(cè)試，實(shí)現(xiàn)良好的拆分設(shè)計(jì)。

另外，在建筑施工圖紙的制定中，需要保障能夠讓BIM技術(shù)對(duì)不同樓層結(jié)構(gòu)高度進(jìn)行確定，進(jìn)而羅列出包含結(jié)構(gòu)標(biāo)高、門窗洞口、剪力墻厚度等諸多方面的信息數(shù)據(jù)，以此有效地實(shí)現(xiàn)BIM建筑結(jié)構(gòu)下的三維模型構(gòu)建。

2.4 構(gòu)件生產(chǎn)階段BIM技術(shù)應(yīng)用

在當(dāng)下進(jìn)行BIM三維模型的構(gòu)建中，往往可以很好地對(duì)預(yù)制構(gòu)件實(shí)現(xiàn)信息化的全面展現(xiàn)，這樣的構(gòu)件在加工生產(chǎn)中，可以實(shí)現(xiàn)平面圖、立體圖或者剖面圖的生成。但是，由于生成的是不同的數(shù)據(jù)格式文件，因此，就需要利用CAM數(shù)據(jù)機(jī)床進(jìn)行生產(chǎn)構(gòu)件信息系統(tǒng)的構(gòu)建，保障將設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)與生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生更加緊密的連接。

例如，在實(shí)際的操作過(guò)程中，便可以利用ALLplan軟件對(duì)構(gòu)件進(jìn)行拆分、配筋、出圖方面的處理，并接受各種類型的格式文件，以此保障對(duì)不同預(yù)制構(gòu)件的構(gòu)件類型進(jìn)行良好的分析和處理，同時(shí)針對(duì)不同的預(yù)埋件位置，實(shí)現(xiàn)合理性的全面分析，充分保障在施工建設(shè)的過(guò)程中有較為合理的建設(shè)效果。在進(jìn)行信息處理中，可以將CAD文件格式轉(zhuǎn)變成PXML數(shù)據(jù)類型，并傳輸?shù)綑C(jī)床中，機(jī)床便可以基于這樣的數(shù)據(jù)信息實(shí)現(xiàn)精確的加工處理。這樣的加工模式下，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化高效率的加工，極大提升了構(gòu)件的質(zhì)量性。

2.5 施工階段的BIM技術(shù)應(yīng)用

首先，對(duì)于施工單位而言，BIM技術(shù)可以很好地進(jìn)行進(jìn)度管理工作。利用模型的構(gòu)建實(shí)現(xiàn)全流程的管控。在具體的工作中，可以在BIM軟件當(dāng)中實(shí)現(xiàn)施工流程和真實(shí)施工環(huán)境的創(chuàng)建，這樣就可以讓諸多的空間信息和時(shí)間信息全部整合到一個(gè)4D模型當(dāng)中。在這樣的模型構(gòu)建之后，可以對(duì)當(dāng)下構(gòu)件在進(jìn)行吊裝、運(yùn)輸以及安裝的全流程進(jìn)行展現(xiàn)，同時(shí)對(duì)當(dāng)下設(shè)備管線進(jìn)行針對(duì)性地調(diào)試，以進(jìn)一步完善方案。

另外，在使用BIM技術(shù)的過(guò)程中，可以構(gòu)建出三維場(chǎng)地模型，實(shí)現(xiàn)在入口、道路、施工機(jī)械設(shè)備等方面的良好運(yùn)用，進(jìn)一步保障當(dāng)下所開(kāi)展的BIM模型可以與施工活動(dòng)進(jìn)行針對(duì)性的關(guān)聯(lián)，充分保障所表達(dá)空間的合理性。

其次，在BIM技術(shù)使用之后，也可以相應(yīng)地對(duì)當(dāng)下的鋼筋使用。以及在一些管道的設(shè)計(jì)中，可以進(jìn)行碰撞問(wèn)題的檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)吊裝方案的合理性調(diào)整。在建設(shè)過(guò)程中，也可以針對(duì)不同的施工建設(shè)環(huán)節(jié)及時(shí)發(fā)現(xiàn)一些影響施工進(jìn)展的潛在因素，進(jìn)而充分保障在未來(lái)的工程項(xiàng)目建設(shè)的合理性。

最后，在一些重要節(jié)點(diǎn)的建設(shè)開(kāi)展中，也擺脫了傳統(tǒng)二維圖紙施工建設(shè)的限制，可以全面地進(jìn)行系統(tǒng)性的分析，更加清晰地了解到一些影響裝配式建筑整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的潛在因素，使其可以在日后的建設(shè)中能夠?qū)崿F(xiàn)良好的處理，充分保障工程項(xiàng)目的建設(shè)合理性。而在現(xiàn)場(chǎng)的安裝過(guò)程中，由于有些預(yù)制梁與現(xiàn)澆柱鋼筋節(jié)點(diǎn)在搭接中比較困難，就更加需要在建設(shè)的過(guò)程中有效地提升BIM技術(shù)的應(yīng)用程度，對(duì)其不同的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行針對(duì)性分析，充分保障未來(lái)工程項(xiàng)目開(kāi)展中可以實(shí)現(xiàn)良好的建設(shè)分析。同時(shí)，還要保障工程項(xiàng)目開(kāi)展之前，讓設(shè)計(jì)人員與施工人員進(jìn)行良好的技術(shù)交底，以此明確出施工建設(shè)中各個(gè)環(huán)節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。同時(shí)，對(duì)于施工人員而言，其也相應(yīng)地參與到了工程項(xiàng)目建設(shè)方案的編制當(dāng)中，可以基于專業(yè)性的角度，提出一些改進(jìn)意見(jiàn)，以此保障在日后的建設(shè)流程中不會(huì)出現(xiàn)設(shè)計(jì)方案與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況不相符的問(wèn)題。

3 總 結(jié)

在當(dāng)下進(jìn)行工程項(xiàng)目建設(shè)中，為了實(shí)現(xiàn)良好的工程項(xiàng)目建設(shè)，就要積極地利用BIM技術(shù)，實(shí)現(xiàn)裝配式建筑的開(kāi)展，同時(shí)在總承包模式下，也相應(yīng)地保障各個(gè)環(huán)節(jié)都能夠產(chǎn)生緊密的聯(lián)系，避免由于信息傳輸不通暢而出現(xiàn)嚴(yán)重的建設(shè)問(wèn)題。

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