鄭良

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0 引言

裝配式建筑作為支撐現(xiàn)代城市面貌塑造的重要基礎(chǔ)，在這種情況下也應(yīng)當(dāng)受到更加高度的重視和關(guān)注，特別是對(duì)于工程施工來講，要尤為強(qiáng)調(diào)BIM 技術(shù)的有效應(yīng)用。

1 分析我國裝配式建筑的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 基本內(nèi)涵

通常意義上所說的裝配式建筑，主要是指將那些所需構(gòu)件先在工廠進(jìn)行預(yù)制，然后再送到場(chǎng)地進(jìn)行裝配，從而展開組裝施工的項(xiàng)目類型。這里所說的預(yù)制構(gòu)件，主要包括預(yù)制鋼構(gòu)件、混凝土構(gòu)件等多個(gè)類型，當(dāng)把構(gòu)件真正送到場(chǎng)地之后，施工人員也會(huì)利用現(xiàn)代化的建筑拼接技術(shù)，把鋼筋混凝土進(jìn)行澆筑和堆積。而且在連接構(gòu)件的時(shí)候，施工人員已經(jīng)充分考慮抗震的需求，無論是從總體的流程設(shè)計(jì)，還是最終的制造和應(yīng)用，都依賴完整且現(xiàn)代化的模塊系統(tǒng)，這種預(yù)制的方式不僅可以降低投資的成本，同時(shí)也可以讓質(zhì)量管理變得更加嚴(yán)格，能夠推動(dòng)建筑施工向著更加綠色高效的方向邁進(jìn)。在這里，鋼筋插口的咬合以及混凝土的澆筑也會(huì)讓裝配式建筑獲得更加強(qiáng)大的安全保障，提高穩(wěn)定性和可靠性。

1.2 基本的流程體系

裝配式建筑的流程體系主要包括三個(gè)方面的內(nèi)容。首先是方案的設(shè)計(jì)，這一工作要依靠特定的軟件來完成，包括具體的施工計(jì)劃以及施工圖。在過去，Auto CAD 通常會(huì)負(fù)責(zé)前期的設(shè)計(jì)工作，而后，在BIM 技術(shù)的引導(dǎo)下，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也向著更加穩(wěn)定和高效的方向邁進(jìn)，而且也可以對(duì)局部的細(xì)節(jié)性構(gòu)件進(jìn)行模擬操作，更為直觀地展現(xiàn)建筑的施工現(xiàn)場(chǎng)，包括澆筑工作、管線預(yù)埋、模塊應(yīng)用等多個(gè)內(nèi)容，這也可以進(jìn)一步提高預(yù)制裝配圖紙的準(zhǔn)確性，避免出現(xiàn)細(xì)節(jié)上的遺漏和疏忽。其次是構(gòu)件的生產(chǎn)和制造，一般情況下，預(yù)制裝配圖紙?jiān)诖_認(rèn)之后，會(huì)直接結(jié)合BIM 技術(shù)中的構(gòu)件數(shù)據(jù)，然后按照合適的工序，展開一系列的標(biāo)準(zhǔn)化制作，并進(jìn)行批量生產(chǎn)，接著，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)材料的緊要程度，設(shè)計(jì)出運(yùn)輸安排的方案。在這里，BIM 技術(shù)也可以輔助構(gòu)件制造。最后是現(xiàn)場(chǎng)的裝配施工，那些已經(jīng)完成的預(yù)制構(gòu)件，必須要在裝配運(yùn)輸之后，按照施工的基本規(guī)劃，依次投放到項(xiàng)目的操作現(xiàn)場(chǎng)。施工人員可以直接利用定位手段和BIM 技術(shù)，確定位置信息，保證裝配式建筑的工作收尾。

1.3 發(fā)展現(xiàn)狀

目前，我國的裝配式建筑發(fā)展依舊處于起步和探索階段，很多生產(chǎn)商都無法滿足預(yù)制構(gòu)件的需求，而且在技術(shù)和手段的配置上也存在一定的欠缺，沒有構(gòu)建專業(yè)化的隊(duì)伍，面臨較為明顯的人才缺口。這也就意味著，裝配式建筑的前期應(yīng)用必然會(huì)比傳統(tǒng)的人工施工花費(fèi)更多的時(shí)間和精力，所以也需要企業(yè)做好前期的投資。與此同時(shí)值得注意的是，國內(nèi)裝配式建筑的發(fā)展并沒有形成較為完善的機(jī)制和體系，尚未完全進(jìn)入工業(yè)化的進(jìn)程，也沒有實(shí)現(xiàn)一體化的目標(biāo)，在管理上也缺乏一定的規(guī)范性，并不能完全滿足市場(chǎng)的生產(chǎn)需求，無論是從行業(yè)質(zhì)量還是安全生產(chǎn)規(guī)范來講，都需要在未來得到進(jìn)一步的完善。

2 分析BIM 技術(shù)的基本內(nèi)容

2.1 概述

BIM 技術(shù)也被稱作建筑信息模型，與工程設(shè)計(jì)建造的結(jié)合是尤為緊密的，能夠把設(shè)計(jì)的各項(xiàng)信息轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在現(xiàn)代化的平臺(tái)和軟件上。而且，BIM 技術(shù)的應(yīng)用需要依賴各類參數(shù)模型，然后再與工程項(xiàng)目的內(nèi)容進(jìn)行整合，并依靠共享功能與傳遞功能為施工的全過程注入更多的生機(jī)與活力，包括項(xiàng)目的整體規(guī)劃、工程的運(yùn)行，以及后期的維護(hù)等等。也就是說，BIM 技術(shù)的應(yīng)用為建筑工程信息的深度解讀打造更廣闊的平臺(tái)，能夠降低建筑設(shè)計(jì)的成本，提高設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量，縮短工程的周期，讓企業(yè)能夠獲得更大的成本效益。與此同時(shí)值得注意的是，BIM 技術(shù)不僅搜集的是各類建筑工程信息，而是能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行辨析和篩選，把零碎的資料高效利用，讓企業(yè)從三個(gè)維度出發(fā)對(duì)自身的施工方案作出深度的分析，包括資源行為和交付，這就可以及時(shí)排查潛在的風(fēng)險(xiǎn)和隱患，盡可能提早地解決問題，避免后期的施工遇到干擾。

2.2 主要優(yōu)點(diǎn)

首先是可視化，BIM 技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)二維向三維的轉(zhuǎn)化，讓傳統(tǒng)的線條式構(gòu)造以三維立體的實(shí)物圖形展現(xiàn)出來，這就可以反映不同建筑構(gòu)件之間的互動(dòng)關(guān)系，讓工程設(shè)計(jì)能夠更加具有可行性與科學(xué)性。而且，BIM 技術(shù)也可以讓業(yè)主提高對(duì)企業(yè)的信任感，是衡量施工單位綜合素質(zhì)與科技能力的重要標(biāo)桿，可以讓技術(shù)使用者擁有更多的應(yīng)用思路，直接展示出施工的項(xiàng)目效果圖。其次是協(xié)調(diào)性工程，項(xiàng)目的建設(shè)本身就牽涉不同的施工環(huán)節(jié)，所以各個(gè)部門也必須要互相配合展開協(xié)調(diào)合作，只有保證各個(gè)主體可以齊頭并進(jìn)，才能夠保障整體的質(zhì)量。在這里，BIM 技術(shù)可以預(yù)先評(píng)估好施工設(shè)計(jì)中存在的沖突，更全面地分析用戶提出的建筑需求，既減輕工作人員的負(fù)擔(dān)和壓力，也可以實(shí)現(xiàn)人為勞動(dòng)力的置換。然后就是模擬性的特點(diǎn)，模擬性強(qiáng)調(diào)的是BIM 技術(shù)能夠模擬各種建筑物類型，這樣就可以彌補(bǔ)一些實(shí)際操作存在的欠缺。也就是說，BIM 技術(shù)可以通過5D 模擬來控制好施工的成本和進(jìn)度，讓建筑使用者樹立更高的安全意識(shí)和危機(jī)意識(shí)，在這其中，最常見的功能就是緊急疏散模擬和熱能傳導(dǎo)模擬。最后就是信息的完備性以及一體化項(xiàng)目。信息的完備性強(qiáng)調(diào)的是，BIM技術(shù)能夠完整地整合不同的數(shù)據(jù)，展現(xiàn)高度的集成化特點(diǎn)，同時(shí)也可以依靠各類參數(shù)值，展開一系列的參數(shù)建模，即便是后期需要修改施工方案，只需要調(diào)整特定的參數(shù)即可。還有，BIM 技術(shù)中的圖圓是以各類構(gòu)件形式為核心的，所以在修改參數(shù)的時(shí)候，也可以直接影響其他的構(gòu)件，可以應(yīng)用到整個(gè)建筑工程的生命周期內(nèi)，給予企業(yè)全面且系統(tǒng)的引導(dǎo)和參考。

3 分析BIM 技術(shù)在裝配式建筑中應(yīng)用的基本內(nèi)容

3.1 生產(chǎn)制造階段

BIM 技術(shù)能夠輔助預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)和操作，加工預(yù)制組件本身就是裝配式建筑發(fā)展的重中之重。而預(yù)制組件制造商能夠直接利用現(xiàn)代化的手段獲取相關(guān)信息，登錄BIM 信息平臺(tái)，獲得基本的尺寸和規(guī)格需求，從而設(shè)計(jì)出科學(xué)且合理的生產(chǎn)方案，并將這些信息反饋到BIM 平臺(tái)上，保證施工的前期準(zhǔn)備工作能夠按時(shí)完成，為后期的存儲(chǔ)和運(yùn)輸?shù)於▓?jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。與此同時(shí)，在真正生產(chǎn)制造的過程中，制造商也可以隨時(shí)根據(jù)用戶的需求以及工程承包的列表代碼，把組件進(jìn)行編碼，這樣就可以避免出現(xiàn)重復(fù)生產(chǎn)和加工這一問題，降低了資源的浪費(fèi)。還有，制作預(yù)制構(gòu)件的人員，也可以直接把網(wǎng)絡(luò)芯片植入構(gòu)件中，這樣可以及時(shí)跟進(jìn)生產(chǎn)的進(jìn)度，了解各個(gè)階段的產(chǎn)品信息，既可以保證溯源的準(zhǔn)確性，也可以提高工作的效率和質(zhì)量。另外，在步入實(shí)際的施工階段之后，施工人員也可以通過對(duì)組件質(zhì)量信息的反饋，實(shí)現(xiàn)與BIM 信息共享平臺(tái)的同步更新，及時(shí)推動(dòng)施工進(jìn)度的調(diào)整，這樣可以讓生產(chǎn)部件計(jì)劃變得更加靈活，由此一來，無論是施工方還是生產(chǎn)方，都打破了信息溝通和交流的壁壘，兩者會(huì)更加協(xié)同并且順利合作[1]。

3.2 項(xiàng)目施工階段

BIM 能夠幫助建筑施工實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景的模擬，依靠各種現(xiàn)代化的軟件，演示施工中可能遇到的各種問題或者是淺層的缺陷，幫助施工單位及時(shí)去調(diào)整方法，避免出現(xiàn)嚴(yán)重的事故或者是降低資源的浪費(fèi)。例如，在吊裝預(yù)制裝配式建筑構(gòu)件的時(shí)候，就可以直接利用BIM 軟件，在施工計(jì)劃中寫入構(gòu)件的具體屬性，打造全新的管理模型，并結(jié)合吊裝的基本方案，展開場(chǎng)景的模擬，由此，施工人員就可以直接通過平板手持設(shè)備，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)展開全過程的輔助和引導(dǎo)。值得注意的是，模擬施工也要充分考慮塔吊的工作范圍，以及工地的運(yùn)輸路線和區(qū)域，這樣可以提前做出優(yōu)化調(diào)整，在正式開始施工之前進(jìn)行完善。與此同時(shí)，場(chǎng)景的模擬也應(yīng)當(dāng)結(jié)合場(chǎng)地模型，項(xiàng)目結(jié)構(gòu)模型和施工的計(jì)劃等多個(gè)方面的內(nèi)容，利用BIM 軟件制作多元化的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，然后把不同的模擬動(dòng)畫和各個(gè)階段的施工環(huán)節(jié)充分結(jié)合到一起，這樣可以更加直觀的演示出現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，讓操作人員能夠獲得更加有效的參考。

3.3 材料的管理

預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)需要滿足量和質(zhì)的雙重需求，所以在生產(chǎn)的現(xiàn)場(chǎng)也必然會(huì)堆積許多的材料，如果按照人工的方式對(duì)其進(jìn)行分類或者是存儲(chǔ)，必然會(huì)浪費(fèi)更多的時(shí)間，而且也很容易出現(xiàn)主觀上的問題。在這種情況下，引入BIM 技術(shù)，就可以準(zhǔn)確地輔助現(xiàn)場(chǎng)的材料生產(chǎn)和運(yùn)輸，施工人員可以通過現(xiàn)場(chǎng)的模擬，了解施工的各個(gè)階段所需要的材料數(shù)量，做好提前的準(zhǔn)備，保證供給的充足，避免出現(xiàn)短缺或者是堆積過量的問題[2]。驗(yàn)收工作者也可以根據(jù)電子信息表，采集預(yù)制構(gòu)件的相關(guān)數(shù)據(jù)，一旦施工的進(jìn)度發(fā)生變動(dòng)，就可以根據(jù)一開始的材料進(jìn)場(chǎng)計(jì)劃，對(duì)實(shí)際的進(jìn)場(chǎng)工序做出靈活的安排，這樣就可以更進(jìn)一步地維持現(xiàn)場(chǎng)的規(guī)則和秩序。當(dāng)施工告一段落之后，再利用BIM 軟件對(duì)材料的實(shí)際消耗情況作出詳細(xì)的記錄整理，比較不同材料的計(jì)劃用量和實(shí)際用量，為后期的管控和監(jiān)督奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，提供有效的參考。除此之外，BIM 也可以應(yīng)用在碰撞檢測(cè)這一重要的環(huán)節(jié)，這就能夠有效減少不同材料堆積或者是設(shè)備運(yùn)輸之間產(chǎn)生的沖突。

4 結(jié)語

綜上所述，持續(xù)性推動(dòng)BIM 技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用是合理且必要的舉動(dòng)，這是推動(dòng)裝配式建筑行業(yè)升級(jí)的應(yīng)有之策，也是打造新型的工業(yè)化格局的有效措施。本文通過生產(chǎn)的制造階段，施工階段，材料的管理階段這幾個(gè)角度，論述了BIM 技術(shù)的應(yīng)用內(nèi)容，充分結(jié)合了裝配式建筑的基本特點(diǎn)，具有理論上的合理性與實(shí)踐上的可行性，能夠作為相關(guān)從業(yè)人員的參考依據(jù)。在未來，企業(yè)也應(yīng)當(dāng)更加積極地構(gòu)建完整的信息平臺(tái)。