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装配式建筑现场施工管理中BIM技术的应用

发表时间：2020/8/24 来源：《基层建设》2020年第10期作者：陈俊

[导读] 摘要：装配式建筑自2016年全国全面推广以来，装配式建筑的建筑市场占有率不断上升，截至2020年占新建建筑比例已达20%。

        广西建工集团第四建筑工程有限责任公司桂林 541004
        摘要：装配式建筑自2016年全国全面推广以来，装配式建筑的建筑市场占有率不断上升，截至2020年占新建建筑比例已达20%。装配式建筑将传统建造方式中的大量现场作业工作转移到工厂进行，应用BIM技术进行项目施工管理，能更有效将各个环节的工作进行统一管理，加强多方信息交互与协同工作，提升施工管理效率。因此本文主要针对装配式建筑施工管理中BIM技术的的应用进行分析，希望能给同行业从业人员一定的参考价值。
        关键词：装配式建筑；BIM技术；施工管理；应用
        1 BIM技术在装配式建筑中应用的优势
        装配式建筑最大的特点是将构筑物中的部分构件进行工厂预制，制作完成后再运至施工现场进行安装。装配式建筑改变了传统施工现场的管理模式，使施工单位与设计单位及生产厂商的信息互通及管理衔接更为紧密，同时装配式建筑各类型构件种类多、数量大且施工过程中机械化程度高，使现场施工管理有着更高的信息化管理需求。
        BIM技术具有参数化、可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性等特点，而且作为建筑工程的一种信息载体，BIM技术的合理应用能在一定程度上提升装配式建筑信息化应用价值。在施工现场的管理过程中，一方面能通过BIM平台加强工程参与各方及管理人员之间的信息交互，有效解决施工过程中的协同困难问题，有利于工程建设的顺利进行；另一方面能为管理人员提供准确及时的工程数据信息，以及强大的空间模拟和进度成本分析功能，有效提升各环节施工管理效率。
        2 BIM信息平台的全过程协同管理
        BIM平台的集成管理主要通过BIM云协同管理平台实现，协同管理贯穿于整个建设中的规划、设计、生产、施工和维护等各个阶段。通过将BIM模型及相关图纸上传到云平台，项目参与各方统一登录到云平台进行编制、记录、追踪、交互和管理等，使项目信息得到集中存储和访问，参与各方能及时准确获取信息从而实现无缝对接，有效避免因信息不对称或沟通不及时而造成的设计与施工问题，提高管理效率并节约成本。
        通过平台进行现场施工管理，能够进行流水段的划分、周任务的下派、周进度的反馈、生产例会的总结分析等，实现质量和安全管理问题的整改闭合，并实时精确反馈和把控现场进度与成本，有效提升现场质量安全和进度成本管理效率。
        3 施工管理过程中BIM技术的应用
        3.1 施工技术管理
        BIM技术能有效辅助管理人员进行图纸会审和技术方案的交底工作。在图纸会审工作中，管理人员不仅能够通过三维信息模型更直观对工程各部件形状、尺寸、位置及内外部连接等信息进行检查，同时能够根据工艺顺序对模型进行分层分类的逐项检查，从而更快找出可能存在的图纸问题或工艺问题。
        通过BIM模型对施工技术方案进行可视化模拟，不仅能在全局上避免方案对象的遗漏，比选多个方案的可行性和易操作性，还能针对方案的复杂工艺和具体质量安全措施进行全面核查，有利于提高施工方案的编制与审批效率。另外，通过二维平面图纸与BIM三维模型结合的方式进行可视化交底，模拟各环节和各方面的风险与不确定因素，能使工作人员在施工前更加清楚和直观的了解建筑细节。
        3.2 施工现场布置
        现场场地布置需要考虑土石方施工、地下施工及回填土后的标准层施工等不同阶段，采用二维平面进行传统的场地布置需要耗费较多的人力与时间进行绘图，增大了多方案比选的难度。而且由于在方向和线路固定的问题上，最终的二维平面布置方案和单纯的效果图，并不能直观表达出可能存在的时间与空间冲突问题。
        BIM技术虽然在应用初期需要花费时间完善构件族库的问题，但信息共享的特点使初期收集时间大大缩短，其后BIM技术快速建模的特点使得管理人员能快速进行方案对比，甚至在决策过程中根据不同意见和方案进行实时调整和展示。利用BIM技术进行周边环境漫游、场地漫游，能够在不同角度和路线查看现场布置整体情况，综合分析时间和空间上可能存在的安全冲突问题，并能对潜在的空间冲突进行量化分析和指标的精确表达。

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大量的统计分析使场地布置和管理更全面和料学，如准确快速的工程量统计、临建与周边建筑的日照分析、机械设备时间和空间的动态模拟、不同阶段场地交通和消防疏散路线分析等。
        3.3 施工物资准备
        在工程计量方面，BIM 技术的统计细节化控制能力非常强，不仅能根据所选工程内容进行工程量的统计，进而快速获取各阶段材料需求信息，而且在生产厂商将相关的生产信息和数据实时传输到BIM 数据库后，施工单位能及时获取装配式构件的生产情况和生产进度等信息，进而实时调整施工方案和施工周期。
        BIM技术的应用能大大降低施工现场各类型构件的库存管理难度，管理人员能够在构件进场后利用构件编号或芯片快速获取构件的电子信息，如构件的外观质量、规格尺寸、钢筋点位，以及现场的库存位置和安装部位等，提高构件验收效率，并在施工过程中实时统计库存和使用情况，避免运输、存储和施工过程中预制构件发生错乱。
        3.4 施工质量与安全管理
        装配式建筑的构件安装是一项综合性非常强的工作，不仅施工工序相对较复杂，吊装安装机械化程度高，而且安装精度和安全措施也有严格标准。
        预制构件的施工质量的把控主要在构件的生产质量和现场的装配质量两个方面，通过扫描构件的电子芯片和工作流程模拟，管理人员能明确各构件的详细信息、安装的准确位置、质量安全措施以及施工重点难点。如以图片的形式展示构件每一根钢筋的位置、尺寸及净距，预埋件的位置，三维模拟整个工艺流程，使管理人员了解构件的吊装、临时固定、微调以及具体的节点连接工艺及安全措施，安装后的验收标准等，有效指导施工人员的现场安装工作，提升各构件的安装精度和连接质量，减少施工过程中质量安全问题的发生。
        3.5 项目进度与成本管理
        在工程施工过程中，管理人员需要定期地对实际进度情况和成本实际发生值与目标值进行比较，发现并分析偏差产生的原因，并采取有效措施加以控制，从而以保证进度和成本控制目标的实现。
        基于BIM技术，BIM5D模型整合了建筑模型、时间维度以及造价信息，不仅能进行进度管理与现场情况的同步，实现工程进度的动态管理，也能将项目的所有造价信息与模型进行关联，根据工程进度动态展示资金使用状况。
        管理人员能够通过模型对比或进度曲线对比的方法来比较施工过程中实际进度与目标进度，在工程进度出现偏差时，系统自动通知管理人员，使管理人员在施工过程中及时发现进度偏差，在施工成本方面，可以根据合同价以及实时支出与结算价，快速生成多算对比文件，从而实现进度偏差和成本偏差的分析与纠正。
        4 结论
        随着我国对BIM技术的分析和研究不断深入，BIM技术在装配式建筑全过程中应用将更为常态化，不仅有利于规划、设计、生产与施工等参与单位的信息互通和管理衔接，也有利于现场施工各阶段质量安全与进度成本的综合管理，提高施工管理过程中的整体工作效率，具有广阔的发展前景。
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