楊文豪　馬霞

【摘 要】BIM技術(shù)和裝配式建筑進行有效的結(jié)合是未來建筑行業(yè)發(fā)展的趨勢，當(dāng)前我國裝配式建筑還處于初始階段，需要解決的問題很多。因此要對裝配式建筑工程中應(yīng)用BIM的情況進行分析，與傳統(tǒng)建筑相比較，裝配式建筑無疑更具有優(yōu)勢，其對在工程總承包背景下BIM技術(shù)在裝配式建筑的設(shè)計、生產(chǎn)和裝配施工方面的應(yīng)用價值進行研究，為裝配式建筑的發(fā)展提供依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù);裝配式建筑工程;工程總承包背景

中圖分類號： TU17;TU71文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）22-0199-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.22.092

近些年來，人們對于綠色建筑的重視程度逐漸提升，而裝配式建筑由于其節(jié)能、機械化程度高等優(yōu)勢逐漸受到了青睞。而建筑信息模型（BIM）由于其自身的功能優(yōu)勢，在裝配式建筑當(dāng)中進行應(yīng)用的作用明顯，促進了建筑工業(yè)化的發(fā)展[1]。但是當(dāng)前基于BIM項目通過工程總承包模式的應(yīng)用比較少，因此需要對其進行研究和分析。

1 裝配式建筑和傳統(tǒng)建筑的差別

1.1 發(fā)包方式差異明顯

我國工程承發(fā)包模式涵蓋的內(nèi)容比較多，分別為聯(lián)合體、CM模式、平行、設(shè)計施工承發(fā)包。一般來說，傳統(tǒng)的建筑行業(yè)會選擇平行承包的模式，但是設(shè)計和施工會存在脫節(jié)的情況，由于產(chǎn)生變更，責(zé)任歸屬并不明確，因此工程并不順利。政府為了保證裝配式建筑的發(fā)展和進步，通常會實施工程總承包模式，總承包企業(yè)對各個環(huán)節(jié)和專業(yè)之間的銜接和溝通工作進行統(tǒng)籌，更好解決設(shè)計和施工脫節(jié)的問題[2]。

1.2 增加參與主體

相比于傳統(tǒng)建筑，生產(chǎn)企業(yè)加入到建造過程當(dāng)中，預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量和效益受到的影響因素比較多，包括預(yù)制構(gòu)件模具的設(shè)計是否高精度、高生產(chǎn)率等，其對裝配式建筑的安全性和整體性具有決定性作用，因此其十分重要。工廠將構(gòu)配件生產(chǎn)出以后，物流運輸公司需要負(fù)責(zé)運輸?shù)墓ぷ?，需要根?jù)實際設(shè)計出合理的計劃和線路，保證能夠滿足實際的需求。

1.3 設(shè)計要求差異

傳統(tǒng)建筑在初步的設(shè)計時只需要滿足甲方的條件和要求，施工圖設(shè)計包括建筑、結(jié)構(gòu)和節(jié)點大樣圖設(shè)計[3]。裝配式建筑非常依賴優(yōu)良的預(yù)制率與功能性，因此必須采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計以使不同結(jié)構(gòu)實現(xiàn)完美契合。裝配式建筑的設(shè)計包含了眾多內(nèi)容，有參數(shù)化、原始圖紙、拆分、模具等，這表明在設(shè)計初就需要向整個過程延伸，需要完整的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計體系。

1.4 施工方式差異

傳統(tǒng)建筑中，其主體結(jié)構(gòu)通常為鋼筋混凝土，在施工現(xiàn)場開展支模和綁扎以及養(yǎng)護工作。裝配式建筑組成的主體結(jié)構(gòu)大部分構(gòu)建都需要批量預(yù)制，制作構(gòu)件完成以后運輸?shù)绞┕さ默F(xiàn)場，借助吊裝設(shè)備快速拼裝，與主體結(jié)構(gòu)進行配合同時開展施工。

2 工程總承包模式下BIM技術(shù)應(yīng)用的有效方式

2.1 工程總承包模式下BIM技術(shù)的必要性

采用工程總承包模式，能夠使承包商的技術(shù)優(yōu)勢得以充分發(fā)揮，有效利用管理經(jīng)驗。在設(shè)計的過程當(dāng)中需要分析生產(chǎn)工藝、施工工藝等，保持設(shè)計圖自身具有高度的操作性，確保不同環(huán)節(jié)之間實現(xiàn)聯(lián)動，從而構(gòu)建高效優(yōu)質(zhì)的管理體系[4]。就目前的模式而言，設(shè)計方案是否經(jīng)濟實用并非由設(shè)計單位決定，因此設(shè)計單位更多會分析設(shè)計方案的安全性，因此設(shè)計出來的方案比較保守還會造成一定的浪費?？偝邪Ｊ较?，合同的總價會固定，這種制度驅(qū)動必須對組織施工進行優(yōu)化，降低總造價才能夠獲取更高的利潤。從設(shè)計方面來說，從方案、施工圖到深化設(shè)計中都會提供專業(yè)化的服務(wù)。會構(gòu)建需要的專業(yè)模型檢測沖突等。在生產(chǎn)構(gòu)件時，對設(shè)備配置進行完善，提升自動化的程度[5]。在進行裝修時要保持機電裝修具有一體化，這樣整體才會規(guī)范。對建筑材料進行最大價值對利用，保證工程的美觀。一般來說，傳統(tǒng)的模式會將施工和設(shè)計分裂開來，針對不同的階段所需的BIM軟件也存在一定區(qū)別，如果自身缺乏足夠的協(xié)同能力，那么不同階段的相關(guān)數(shù)據(jù)就無法完成接軌，而這會嚴(yán)重影響信息化技術(shù)的發(fā)揮在那?？偝邪鼏挝粦?yīng)在工程設(shè)計之初就建立起對應(yīng)的BIM模型，從而方便之后各階段設(shè)計中數(shù)據(jù)的導(dǎo)入，保證BIM模型數(shù)據(jù)具有準(zhǔn)確性和唯一性，保證信息的集成。為了能夠匹配裝配式的發(fā)展和進步，需要施工企業(yè)具備一定的資質(zhì)，并且積極組織成立工程總承包聯(lián)合體，和工程規(guī)模需要的資源匹配，達到承擔(dān)財務(wù)風(fēng)險的能力要求，構(gòu)建有效可行的組織機構(gòu)，通過BIM技術(shù)實現(xiàn)施工等不同階段信息等共享。通過BIM技術(shù)實現(xiàn)建筑過程當(dāng)中設(shè)計、施工等各個階段等信息共享。建設(shè)單位在項目發(fā)包時要先挑選總承包單位，根據(jù)實際全程監(jiān)督管理項目。

2.2 設(shè)計階段BIM技術(shù)的有效應(yīng)用

通過BIM能夠?qū)υO(shè)計和協(xié)同設(shè)計進行優(yōu)化，自動拆分陽臺板、樓梁等結(jié)構(gòu)部件，通過BIM軟件的參數(shù)化功能對各類預(yù)制構(gòu)建的標(biāo)準(zhǔn)化族庫進行有效構(gòu)建，之后優(yōu)化同類型“族”，形成標(biāo)準(zhǔn)和尺寸，隨著構(gòu)建數(shù)量、種類、規(guī)格的增多，提升設(shè)計的效率和質(zhì)量。首先對結(jié)構(gòu)自動拆分標(biāo)準(zhǔn)進行明確，建立預(yù)制構(gòu)件庫房，對編號、厚度和重量等信息進行統(tǒng)一管理;其次按照節(jié)點的標(biāo)準(zhǔn)化，對BIM的總體結(jié)構(gòu)作出技術(shù)拆分，將其中相對復(fù)雜的T型和L型構(gòu)件進行檢查，并實現(xiàn)設(shè)計優(yōu)化;最后按照建筑的施工結(jié)構(gòu)圖，通過BIM系統(tǒng)進行樓層結(jié)構(gòu)標(biāo)高，并計算剪力墻數(shù)據(jù)和樓板的厚度數(shù)據(jù)等，最終形成三維模型。

2.3 構(gòu)件生產(chǎn)階段的應(yīng)用

經(jīng)BIM三維模型設(shè)計后，通過信息化技術(shù)展現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件，而對構(gòu)件圖紙的加工則需要通過BIM系統(tǒng)實現(xiàn)，并在其中生成構(gòu)件的平面圖、剖面圖與立體圖，根據(jù)不同類別的格式將數(shù)據(jù)以文件的形式轉(zhuǎn)化并輸出，通過數(shù)控機床建立生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)，加強與預(yù)制工廠的協(xié)同和對接[6]。

2.4 施工階段的應(yīng)用

施工單位可以將BIM模型和進度計劃建立有效關(guān)聯(lián)，在4D模型當(dāng)中整合時間和空間信息，對于預(yù)制構(gòu)件的吊裝過程，應(yīng)優(yōu)化空間操作方案，并調(diào)試設(shè)備管線方案，提前向施工單位告知是否安排合理以及工序是否正確，根據(jù)設(shè)計單位的意見進行調(diào)整，保證施工的質(zhì)量。在BIM軟件中構(gòu)建場地的三維模型，并使施工相關(guān)的各機械以動態(tài)的形式展現(xiàn)出來，使得BIM模型與施工活動建立高效的聯(lián)系，從而滿足工序與空間要求?；贐IM可視化對鋼筋和管線節(jié)點進行碰撞檢查。現(xiàn)場項目部要結(jié)合施工的具體情況關(guān)注并模擬關(guān)鍵的工序，與現(xiàn)場人員進行深入的交流，提升工人對于建筑環(huán)境和施工器械的熟悉程度。

3 結(jié)束語

裝配式建筑是一種綠色、低碳和節(jié)能型建筑，是建筑業(yè)發(fā)展的趨勢。相較于傳統(tǒng)建筑方式，其在生產(chǎn)方式、建造模式上有明顯的差異，因此根據(jù)BIM融入信息化技術(shù)，聯(lián)合和施工、設(shè)計等單位實施總承包模式，這樣才能夠?qū)IM技術(shù)的優(yōu)勢和價值充分發(fā)揮出來。但是如何將BIM技術(shù)推動裝配式建筑實現(xiàn)信息化的創(chuàng)新應(yīng)用，還需要尋找更多資料和案例進行深入的分析和研究。

【參考文獻】

[1]徐照，占鑫奎，張星等.BIM技術(shù)在裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)階段的應(yīng)用[J].圖學(xué)學(xué)報，2018，39（6）：1148-1155.

[2]薛茹，王新淵，史科等.基于建筑信息建模技術(shù)的裝配式建筑施工問題及對策分析[J].工業(yè)建筑，2018，48（11）：207-210.

[3]張佳盛，鐘佳，許斌等.裝配式建筑工程中BIM與RFID技術(shù)集成與改進的研究應(yīng)用[J].施工技術(shù)，2019，48（6）：11-15.

[4]任志濤，郭林林，郝文靜等.基于BIM的裝配式建筑項目集成管理模型研究[J].建筑經(jīng)濟，2018，39（9）：27-30.

[5]曹新穎，魯曉書，王鈺等.基于BIM-RFID的裝配式建筑構(gòu)件生產(chǎn)質(zhì)量管理[J].土木工程與管理學(xué)報，2018，35（4）：102-106，111.

[6]齊賀，孫佳琦，王楠等.BIM與RFID技術(shù)用于裝配式建筑項目的施工管理研究[J].施工技術(shù)，2018，47（7）：4-6.