刘建龙 庄伟
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摘要：近些年，受社会发展，我国的科学技术水平不断进步。作为现代信息技术的典型代表，BIM技术在建筑行业发挥着越来越重要的作用。装配式建筑是当前建筑行业中非常重要的组成部分，将装配式建筑和BIM技术相融合能够有效落实施工方案，有助于施工整体管理水平的提升。但是当前很多管理人员在应用BIM技术时存在一些不足，无法高效发挥该技术的优势，导致难以实现高效利用各项资源的效果，为此，相关工作者要明确BIM技术的重要价值，加强装配式建筑工程常见问题的分析总结，合理运用BIM术，改善传统管理中的不足。
关键词：装配式建筑；BIM；施工管理
引言
进入21世纪开始，随着我国综合国力的不断提高，人民生活越来越富足，对交通等基础设施及住房的要求也越来越高，我国基础建设及房地产行业得到快速发展，对建筑行业的要求也越来越高。随着建筑行业不断地发展，传统建筑施工管理制度不够完善，施工过程中劳动力需求大，人力因素占主导位置，效率较低，资源浪费严重等缺点越来越突出，已成为发展的制约因素。随着科技的不断进步及工业化生产的全面发展，装配式建筑因工业化制造，安装效率高，节约人力成本等优点受到了重视，BIM作为可以全程参与设计施工及后期管理的全过程软件，因其集成属性，能够将建筑前期设计，建设过程中结构、质量、售价、材料等各方面信息进行同时收集和整理，用于后期运营管理，故装配式与BIM结合的建筑工程已成为现在建筑行业的主要趋势。
1 BIM技术运用于装配式建筑的优势
当前我国一直在推行环保的可持续发展模式，这是因为城市的快节奏建设中，过去的浇筑钢筋混泥土施工非常耗时且损害也在逐渐增多，更是会对环境造成非常大的影响，很多钢筋混泥土由于施工时的不注意等问题，还可能出现严重的质量问题。这些情况越来越被社会重视起来，眼下，基于遵循环保的可持续发展政策，建筑行业的转型已成必然。装配式的建筑可以将提前制作好的构建在建筑项目现场进行装配，按照最初设计的材料形状和安装施工办法，能够分为砌块、骨架、板材等不同的建筑、升板升层建筑、板材建筑及盒式建筑。和传统的建筑模式相比，装配式的建筑能够更加理想的建造出与预期符合的建筑物，由于其配件都是工厂统一机械化生产的，所以不会存在不匹配的情况。在现场施工时，能够大量的缩短施工时间且成本也会有所下降，但是目前我国的装配建筑还在起步的阶段，所以在施工中还是会出现一些问题，例如配件的生产设计出现错误，导致成品无法在建筑物中进行安装或者设计出现改变导致之前的生产材料产生浪费甚至整个工程停止运行的情况，对于建筑整体的运行和质量都会造成影响。相关案例说明：2020年新年伊始，新冠病毒在武汉开始蔓延，当时情况紧急，急需要大量的医疗支持。在短短8天的时间里，火神山从地基到所有的设备安装调试完成，达到符合病人入住的标准。中国向全世界展示了飞快速度的同时，也不得不提到装配式建筑，这是传统的钢筋混泥土无法比拟的，如果采用过去的建造方式，光是等混泥土符合要求就要等待28天，所以当时火神山医院采用了装配式建筑技术，在最短的时间内建造出了占地3.39万平方米的火神山医院，为无数患者进行了治疗和帮助。
2 BIM技术在装配式建筑中的应用
2.1规划阶段
项目规划是建设项目顺利实施的前提，故在规划阶段需要明确以下目标。1)项目策划。随着大型项目越来越多，项目的结构形式、建设规模、设计单位等诸多因素的不确定性，对各专业及不同单位提出更高的要求，同时建设项目更加强调全生命周期的管理，建设项目的投资决策、勘察设计、构件生产、现场施工等都是基于BIM信息的，所以根据项目自身的特点确定项目实施的目标，以目标为导向，做好项目BIM策划，规范项目实施中会出现的影响项目进程和成果的因素，保证项目顺利推进。2)BIM设计标准制定。建设项目中涉及不同专业，其使用的BIM软件不尽相同，首先，为保证不同专业间数据高质量的传递与交互，则需确定BIM软件间数据传输的格式，例如目前认可度较高的IFC(IndustryFoundationClasses，工业基础类)格式。此外，模型基准点和不同专业、不同构件如何进行区分也需做好规定。3)施工管理平台选择。在项目进入到预制构件生产及现场施工阶段时，需借助合适的BIM模型管理平台做好项目设计数据的交互。现阶段，主要有选择现有管理平台和自主开发管理平台两种模式，具体需要由参建各方根据项目特点共同协商确定。4)设计成果呈现。鉴于目前建设行业BIM使用并未普及、专业人才缺乏等问题，为满足项目后期施工图审查、构件生产等，现阶段的BIM成果还是通过二维图纸的形式提交。
2.2设计方面的应用
在装配式建筑设计阶段能够更加明显地突出BIM技术的优势。在设计阶段，可以利用BIM技术构建的三维模型完成图纸设计，能够精确地测量和计算相关数据，可以加强各个部门的沟通。在设计阶段，设计人员只需要将相关参数准确地输入到BIM系统中就可以自动生成设计方案，并且形成三维立体模型，还可以实现平面图纸和三维立体模型的自由切换，大大提高了设计效率和准确度。同时，通过碰撞检查还能够及时查找设计方案存在的不足，设计人员只需要修改一项参数系统就可以自动将与之关联的数据改变，快速调整设计方案，大大节省了设计人员的工作量。利用BIM技术设计装配式建筑项目可以模拟整个施工过程，有助于实现全过程控制施工过程，能够在设计阶段预防施工阶段常见问题。此外，BIM技术有着强大的计算功能。
在传统装配式建筑工程量核算和预算方案制定时往往需要工作人员进行大量的计算，投入的时间、精力都较多，而BIM技术的应用，可以根据世界方案自动生成工程量，不但提高了计算的效率，还可以将计算准确性提升，降低了漏项、重叠等方面的问题。利用BIM技术采集和处理数据，精确度高，可以快速得到预算方案。
2.3构件管控工作中BIM技术的应用
建筑工程中混凝土构件的质量对工程整体质量有重要影响，关系到整个工程的安全性，根据相应《指导意见》的要求应保证装配式建筑工程的生产和质量安全。BIM技术以及RFID技术在装配式建筑中的应用起到至关重要的作用。RFID技术为无线电频率识别技术，通过对该技术进行应用，可以使工程构件的各方面信息及时有效地传递，通过BIM技术对各项相关信息进行整合，使装配式工程各部位构件的质量和进度得到及时有效的控制，有利于相关工作人员对构件的生产、运输、储存、安装等各个过程进行及时追溯。在装配式建筑的施工过程中，预制构件的储存状况会在一定程度上影响构件的质量和转配效率，通过RFID和BIM两项技术的结合，施工人员可以由构件出厂之后开始，对构件的存放环境及存放位置进行合理选择，可以有效缩短构件运输距离，从而提升施工效率和降低人员工作强度。以此技术为基础，在施工过程中，工作人员可以将构件的名称、规格以及安装位置等信息，全部使用RFID标签进行记录，并使用BIM技术对其安装位置的合理性进行判断，若发现问题，可以及时有效地采取合理的措施进行处理。
2.4施工现场管理
在进行装配式建筑施工时，不仅需要保证装配式建筑预制构件质量和精准度，还应对装配式建筑施工现场展开有效管理，通过现场管理不仅可以保证预制构件存放的合理性和安全性，还能保证装配式建筑各项施工项目有条不紊地开展，从而避免相应施工因现场管理不达标而出现问题。而在对装配式建筑施工现场开展管理工作时，也应强化BIM技术在装配式建筑施工现场管理中应用力度，合理规划预制构件存放区域和预制构件运输路线，避免预制构件在运输和安装过程中因现场管理不达标而出现问题。此外，还应结合装配式建筑施工现场规划情况制定应急预案，并借助虚拟图纸将应急预案表现出来。方便相关人员灵活应用应急预案对装配式建筑施工过程中突发情况进行有效处理，继而为创建安全文明的施工场地提供创新技术支持。
2.5 BIM模型建立和应用
为了保证项目上的管理人员能够应对当前复杂的施工环境，需要应用BIM技术完成建筑施工现场在BIM三维模型上的应用。通过BIM技术对当前施工的模拟，能够直观地发现装配式建筑项目施工的工艺等，从各个方面、各个角度落实装配式建筑项目施工的重点。工程项目管理团队使用REVIT软件来进行操作施工，用BIM技术中的自动编制和构建建筑施工模型，根据施工图纸的构件的数量和安装标准来对构件实现合理编排。尤其是在装配式建筑施工过程中的一些不规则构件的处理上展现出了极大的优势。工程人员可以通过事前模拟的方式，将不规则构件施工过程中的一些难点先模拟出来，通过相关的碰撞试验来探究装配式建筑施工方案的合理性，为整个项目施工提供有力的指导。另外，在装配式建筑施工过程中，边缘构件的处理是一个难点，工程人员通过REVIT软件模拟出边缘构件的安装形式，从而指导项目的劳务人员对边缘构件合理安装。
2.6现场安装阶段
现场装配施工阶段的质量控制主要是对装配式构件的质量验收和构件装配过程的监控，包括进场质量验收、施工方案模拟、质量控制清单、可视化技术交底等。本项目装配式构件进场需严格进行质量验收，以确保现场装配时所用构件合格。通过扫描ＲFID标签，将读取出的质量管理数据与BIM平台中存储的验收质量标准对比，减少了管理人员水平不同带来的风险，极大地提高了装配式构件的验收效率。施工仿真模拟即通过BIM直观的三维动画模拟指导复杂的装配施工过程，可对目前的施工方案进行可行性验证并对方案进行优化和完善。通过仿真模拟提前发现施工方案问题，事先解决了施工中可能遇到的碰撞，实现了各专业及构件的协调，降低了项目损失。经过对装配式施工方案模拟后，施工方在模拟过程中对模型设置标记质量控制点并生成质量控制清单。施工管理人员依据生成的质量控制清单，指导施工，对这些质量控制点进行控制。通过本阶段装配式建筑施工质量管理平台的应用，实时更新模型质量检查点和质量隐患，使得各管理人员和各单位在此平台上进行沟通与协调。
结语
总而言之，在装配式建筑中应用BIM技术可以提升装配式建筑设计施工水平，可以充分发挥BIM技术优化场地布置、优化设计、提升施工管理水平、故障自动检修等方面的价值。合理应用BIM技术可以提升装配式建筑施工作业的质量安全，能够保证有序地开展各项作业，有助于推动我国装配式建筑工程的进一步改进优化，进而实现我国整体建筑行业的进步。
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