文｜靳五一

利用PC 構(gòu)件數(shù)字化信息管理平臺(tái)，基于IOT 技術(shù)的軟硬件結(jié)合可以對(duì)構(gòu)件的生產(chǎn)全過(guò)程進(jìn)行信息化管控，確保構(gòu)件生產(chǎn)、存儲(chǔ)、運(yùn)輸?shù)裙ぷ鞯母咝院驼_度。

隨著我國(guó)建筑行業(yè)的飛速發(fā)展，現(xiàn)階段較為粗放式管理的傳統(tǒng)建筑業(yè)給環(huán)境帶來(lái)諸多問(wèn)題，主要表現(xiàn)在資源浪費(fèi)過(guò)高、整體環(huán)境污染嚴(yán)重、施工效率低、機(jī)械化程度落后、現(xiàn)場(chǎng)施工人員技能和素養(yǎng)參差不齊等方面。因此，要符合國(guó)內(nèi)建筑業(yè)綠色、環(huán)保、安全、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的要求和特點(diǎn)，傳統(tǒng)建筑行業(yè)的變革亟待開(kāi)展。

裝配式建筑具有設(shè)計(jì)系統(tǒng)化、構(gòu)件生產(chǎn)工廠化、安裝專(zhuān)業(yè)化等優(yōu)點(diǎn)，相比傳統(tǒng)現(xiàn)澆方式可節(jié)約資源、提高建筑質(zhì)量，符合建筑行業(yè)持續(xù)發(fā)展的理念。對(duì)于建筑業(yè)，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通訊、人工智能、BIM 等新興信息技術(shù)的應(yīng)用，可以在建筑施工中發(fā)揮多項(xiàng)作用，能夠協(xié)助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行深化設(shè)計(jì)、構(gòu)件生產(chǎn)加工、實(shí)現(xiàn)施工過(guò)程的管理，還能發(fā)揮保護(hù)資源和環(huán)境的功能，進(jìn)而提高工作質(zhì)量和效率，為項(xiàng)目總體實(shí)施提供良好的保障。

裝配式建筑在快速發(fā)展中也暴露出較多的問(wèn)題，包括深化設(shè)計(jì)的不合理性和圖紙質(zhì)量問(wèn)題較多、構(gòu)件生產(chǎn)質(zhì)量頻發(fā)以及構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)施工不規(guī)范等問(wèn)題。具體表現(xiàn)在，PC 構(gòu)件深化設(shè)計(jì)深化程度不夠、多專(zhuān)業(yè)協(xié)同化設(shè)計(jì)差、深化效率低，導(dǎo)致深化設(shè)計(jì)質(zhì)量問(wèn)題較多，給后續(xù)的構(gòu)件生產(chǎn)與現(xiàn)場(chǎng)裝配埋下質(zhì)量和進(jìn)度隱患；PC 構(gòu)件在生產(chǎn)階段，圖紙信息傳遞不及時(shí)、設(shè)計(jì)意圖表述不清晰直觀、溝通成本高，造成構(gòu)件加工效率和質(zhì)量低、錯(cuò)誤代價(jià)大；現(xiàn)場(chǎng)施工階段，場(chǎng)地存放不合理且占用面積大，吊裝順序與項(xiàng)目需求不匹配，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)施工管理混亂、裝配進(jìn)度滯后。上述問(wèn)題直接影響 PC 構(gòu)件生產(chǎn)效率、施工現(xiàn)場(chǎng)安裝效率、項(xiàng)目實(shí)施成本。

BIM 技術(shù)作為建筑工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、建造管理數(shù)字化的工具，通過(guò)模型整合項(xiàng)目各類(lèi)參數(shù)化的相關(guān)信息，從項(xiàng)目策劃開(kāi)始，直至生產(chǎn)加工、施工的全過(guò)程中進(jìn)行數(shù)據(jù)及信息傳遞和共享，提高項(xiàng)目建設(shè)中人員對(duì)建筑信息的認(rèn)識(shí)、理解及應(yīng)對(duì)的實(shí)效性，為參與方提供協(xié)同工作的基礎(chǔ)和平臺(tái)，可以提高生產(chǎn)效率、優(yōu)化工期和節(jié)約成本。

一、BIM 技術(shù)在構(gòu)件深化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

1、建立BIM 模型及圖紙繪制

BIM 技術(shù)通過(guò)參數(shù)化的設(shè)計(jì)方式，建立整個(gè)模型的信息數(shù)據(jù)庫(kù)，利用標(biāo)準(zhǔn)化模型庫(kù)構(gòu)建建筑三維模型，使各專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)產(chǎn)生關(guān)聯(lián)。BIM 模型中每一個(gè)圖元都由參數(shù)控制，這就實(shí)現(xiàn)了模型之間的關(guān)聯(lián)性，若BIM 構(gòu)件模型中某一參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，與之相關(guān)的所有構(gòu)件都會(huì)隨之變化更新，可以有效解決圖紙之間的錯(cuò)誤、遺漏導(dǎo)致的信息不一致性。構(gòu)件生產(chǎn)方在收到設(shè)計(jì)內(nèi)容后，接受或建立BIM綜合模型信息，深化設(shè)計(jì)中預(yù)留預(yù)埋、構(gòu)件配置信息應(yīng)滿(mǎn)足精裝修需要、滿(mǎn)足施工需要、滿(mǎn)足生產(chǎn)需要，然后根據(jù)需要方便快捷的導(dǎo)出所需的圖紙、工程構(gòu)件信息統(tǒng)計(jì)表等信息。BIM 技術(shù)具有的可視化特征，可與建設(shè)方、設(shè)計(jì)方、施工方、構(gòu)件生產(chǎn)方進(jìn)行交流溝通，及時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)信息溝通和完善，為后續(xù)各階段的協(xié)同工作打下良好基礎(chǔ)。

2、協(xié)同工作及碰撞檢查

裝配式建筑深化設(shè)計(jì)中，需要對(duì)預(yù)制構(gòu)件中預(yù)留預(yù)埋等內(nèi)容進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，因此更加需要各專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)人員密切配合。BIM 技術(shù)最大價(jià)值在于信息化和協(xié)同管理，使各專(zhuān)業(yè)深化設(shè)計(jì)人員能夠快速地傳遞各自專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)信息，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)和修改，然后設(shè)計(jì)人員可以將包含有各自專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)信息的BIM 模型導(dǎo)入碰撞軟件，對(duì)設(shè)計(jì)文件、施工流程進(jìn)行模擬，開(kāi)展施工碰撞檢查，然后對(duì)碰撞點(diǎn)認(rèn)真分析、排除、討論，解決因信息不暢通造成的各專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)沖突，在項(xiàng)目構(gòu)件加工前、施工前預(yù)先解決問(wèn)題，減少不必要的設(shè)計(jì)變更與返工，從而優(yōu)化工程設(shè)計(jì)文件。

3、工程量統(tǒng)計(jì)與造價(jià)管理

在傳統(tǒng)的深化設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員需花費(fèi)大量的時(shí)間和精力統(tǒng)計(jì)PC 構(gòu)件的工程量，且造價(jià)工作的精確度不是很高。由于BIM 模型是一個(gè)含有大量建筑信息的數(shù)據(jù)庫(kù)，工程量可以由BIM 軟件快速地根據(jù)模型中的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與計(jì)算，造價(jià)管理可以基于BIM 模型中要素構(gòu)成、成本等信息進(jìn)行造價(jià)計(jì)算和管控，避免了人工操作，減少計(jì)算誤差，并提高工作效率。

二、PC 構(gòu)件數(shù)字化信息管理平臺(tái)應(yīng)用

1、構(gòu)件生產(chǎn)制作

深化設(shè)計(jì)完成后，接下來(lái)就是非常重要的構(gòu)件生產(chǎn)制作環(huán)節(jié)，此環(huán)節(jié)是連接設(shè)計(jì)與項(xiàng)目施工的橋梁與紐帶。預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)廠可直接從PC 構(gòu)件數(shù)字化信息管理平臺(tái)調(diào)取預(yù)制構(gòu)件的規(guī)格尺寸、工程量、材質(zhì)、預(yù)留預(yù)埋信息等內(nèi)容，便于制定構(gòu)件生產(chǎn)計(jì)劃，并有計(jì)劃地開(kāi)展生產(chǎn)制造，同時(shí)將生產(chǎn)信息反饋至PC 構(gòu)件數(shù)字化信息管理平臺(tái)，及時(shí)讓施工方了解構(gòu)件生產(chǎn)情況，以便施工方做好施工準(zhǔn)備及計(jì)劃，有助于在整個(gè)預(yù)制裝配過(guò)程實(shí)現(xiàn)零庫(kù)存、零缺陷的精細(xì)化管控目標(biāo)。

2、構(gòu)件儲(chǔ)存及運(yùn)輸管理

在運(yùn)輸預(yù)制構(gòu)件時(shí)通?？刹捎肐OT 技術(shù)，在運(yùn)輸車(chē)輛上植入RFID（兼帶二維碼信息）芯片的方法，這樣可準(zhǔn)確地跟蹤并收集到運(yùn)輸車(chē)輛的信息數(shù)據(jù)。在構(gòu)件運(yùn)輸規(guī)劃前，要根據(jù)構(gòu)件大小合理選擇運(yùn)輸工具（重點(diǎn)注意重大類(lèi)型的構(gòu)件），并依據(jù)構(gòu)件存儲(chǔ)位置、施工順序合理安排運(yùn)輸路線和運(yùn)輸順序，尋求路程及時(shí)間最短的運(yùn)輸線路，做到降本增效。

三、BIM 技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用

1、構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)管理

在實(shí)際的施工現(xiàn)場(chǎng)PC 構(gòu)件找不到、找錯(cuò)或丟失等情況時(shí)有發(fā)生，所以必須嚴(yán)格對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行管理才可以預(yù)防此類(lèi)問(wèn)題。現(xiàn)場(chǎng)管理階段可以利用IOT 與BIM 技術(shù)相結(jié)合，快速獲得準(zhǔn)確信息。由于信息傳遞速度快，這就可以實(shí)時(shí)地跟蹤和控制構(gòu)件狀態(tài)，能夠減少人工引起的誤差。構(gòu)件進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)施工現(xiàn)場(chǎng)配備的RFID 接收器與車(chē)輛信號(hào)相互交換時(shí)，物資驗(yàn)收人員即可對(duì)構(gòu)件進(jìn)行入場(chǎng)檢驗(yàn)，核對(duì)無(wú)誤后將構(gòu)件引導(dǎo)存放在指定區(qū)域范圍，并按構(gòu)件存放要求歸置。構(gòu)件在吊裝時(shí)，作業(yè)人員依據(jù)手持的RFID 識(shí)別器和顯示器，按照顯示器提示的信息進(jìn)行依次裝配和吊運(yùn)，可以提升裝配效率、確保構(gòu)件正確安裝。

2、施工虛擬建造

基于BIM 技術(shù)對(duì)裝配式建筑進(jìn)行施工模擬，主要包括施工進(jìn)度計(jì)劃模擬、施工方案模擬，通過(guò)模擬可以保證各參與方在裝配式建筑施工過(guò)程中的協(xié)調(diào)和配合，進(jìn)一步優(yōu)化施工進(jìn)度計(jì)劃及施工方案，確保構(gòu)件準(zhǔn)確定位，從而實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高效的安裝。在模擬施工過(guò)程時(shí)，可以借助施工模擬類(lèi)的軟件結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)模型、場(chǎng)地模型和施工計(jì)劃，獲得具有時(shí)間屬性的施工模擬動(dòng)畫(huà)，使相關(guān)人員能夠?qū)κ┕すに嚒⒘鞒逃懈又庇^的了解。

3、施工質(zhì)量進(jìn)度成本控制

在裝配式建筑施工過(guò)程中，將施工主體、施工進(jìn)度計(jì)劃與BIM 模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)施工進(jìn)度的實(shí)時(shí)監(jiān)控與跟蹤；在質(zhì)量管理方面，將BIM 模型中易出現(xiàn)質(zhì)量通病的地方或質(zhì)量問(wèn)題標(biāo)記在BIM模型中，方便質(zhì)量管理人員進(jìn)行質(zhì)量管理。增加資源信息后形成多維度的BIM 綜合模型，施工方即可通過(guò)綜合模型模擬施工裝配及資源投入情況，建立裝配式建筑的動(dòng)態(tài)施工計(jì)劃安排，實(shí)現(xiàn)對(duì)質(zhì)量、進(jìn)度的動(dòng)態(tài)管控。

綜上，BIM 技術(shù)的應(yīng)用可有效地提高裝配式建筑的綜合管理水平，在深化設(shè)計(jì)中通過(guò)模型的建立和各專(zhuān)業(yè)模型碰撞，有效地解決圖紙之間的錯(cuò)誤、遺漏導(dǎo)致的信息不一致性，解決因信息不暢通造成的各專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)沖突，優(yōu)化并提高工程深化設(shè)計(jì)信息。利用PC 構(gòu)件數(shù)字化信息管理平臺(tái)，基于IOT 技術(shù)的軟硬件結(jié)合可以對(duì)構(gòu)件的生產(chǎn)全過(guò)程進(jìn)行信息化管控，確保構(gòu)件生產(chǎn)、存儲(chǔ)、運(yùn)輸?shù)裙ぷ鞯母咝院驼_度。在建筑施工階段，通過(guò)BIM 技術(shù)對(duì)項(xiàng)目模型進(jìn)行虛擬建造，事先優(yōu)化進(jìn)度計(jì)劃、各類(lèi)資源按需投入，確保項(xiàng)目進(jìn)度按期完成；同時(shí)基于BIM 模型在施工質(zhì)量、成本等方面得到有效管控。

當(dāng)前我國(guó)建筑行業(yè)正在處于轉(zhuǎn)型期，朝著節(jié)能減排和減少污染的方向發(fā)展，應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)開(kāi)展裝配式建筑，可以有效實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，從而促進(jìn)建筑行業(yè)又好又快的發(fā)展，提高資源利用效率，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。