賈洪利

（山東高速萊鋼綠建發(fā)展有限公司，山東 青島 266000）

BIM技術(shù)憑借自身數(shù)字化、信息化優(yōu)勢，將裝配式建筑施工質(zhì)量管理特征模擬，為管理人員提供完善的信息，實現(xiàn)整個工程全生命周期管控，提高施工效率及質(zhì)量，BIM 技術(shù)在裝配式建筑中應(yīng)用仍處于局部，促進(jìn)其實現(xiàn)智慧化仍存在一定差距。信息化技術(shù)用于裝配式建筑中滿足建筑現(xiàn)代化、信息化發(fā)展主趨，充分以智慧建造為導(dǎo)向，將多種先進(jìn)技術(shù)用于裝配式建筑項目管理，實現(xiàn)整個工程智慧建造。現(xiàn)下傳統(tǒng)制造模式下裝配式建筑仍存在部分困境，如預(yù)制構(gòu)建復(fù)雜、產(chǎn)業(yè)鏈缺乏完善等，如何高效實現(xiàn)裝配式建筑智慧建造成為現(xiàn)下建筑產(chǎn)業(yè)關(guān)注焦點，需積極分析BIM技術(shù)用于裝配式建筑中，以此實現(xiàn)全方位智慧化建造，促進(jìn)建筑產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

1 BIM技術(shù)用于裝配式建筑優(yōu)化分析

裝配式建筑的核心難點在于施工技術(shù)層面，但更為重要的難以有效實現(xiàn)信息資源整合，如何裝配式建筑各方面資源獲得整合，是裝配式建筑是否獲取發(fā)展的關(guān)鍵，BIM技術(shù)可解決上述問題。裝配式建筑發(fā)展建筑全生命周期發(fā)展水平難以實現(xiàn)平衡，以及處于設(shè)計、制造、施工難以協(xié)同發(fā)展。對于裝配式建筑的發(fā)展，對信息資源進(jìn)行搜索分類整合，只有充分將不同階段各個專業(yè)進(jìn)行明晰分工，將裝配式建筑各階段資源做好分類收集，形成完整有機整體。以BIM技術(shù)為核心導(dǎo)向，可實現(xiàn)處于單個工程設(shè)計、生產(chǎn)、施工等方面推動裝配式建筑產(chǎn)業(yè)化升級，可處于不同工程實踐中完成信息交流和碰撞，創(chuàng)設(shè)完善的信息交流平臺，擴大并改善相關(guān)構(gòu)件設(shè)計、制造等同步發(fā)展，實現(xiàn)更大規(guī)模生產(chǎn)?；贐IM技術(shù)的裝配式建筑其成果從二維平面圖逐步轉(zhuǎn)變?yōu)槿S立體化模型，進(jìn)一步消除二維圖紙造成的交流問題，設(shè)計人員可利用專業(yè)軟件，構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)、完善的構(gòu)件族庫，正式實施過程中利用BIM技術(shù)完成建筑設(shè)計，充分應(yīng)用信息交流平臺完成信息傳遞，實現(xiàn)各環(huán)節(jié)對模型信息精細(xì)化控制，優(yōu)化協(xié)同設(shè)計。

2 BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用

2.1 基于BIM的裝配式建筑設(shè)計過程應(yīng)用

裝配式建筑處于2D時代，多會產(chǎn)生設(shè)計造價超限、返工等高質(zhì)量缺陷，整個項目缺少信息化技術(shù)為其提供強有力的職稱，傳統(tǒng)設(shè)計流程無法吻合當(dāng)下時代發(fā)展實際需求。以BIM技術(shù)為導(dǎo)向，將其用于裝配式建筑設(shè)計階段，設(shè)計單位可利用信息化平臺與各單位構(gòu)建良好的溝通和交流，預(yù)先將實際生產(chǎn)、施工環(huán)節(jié)存在問題予以明晰，保證設(shè)計成果滿足整個項目生產(chǎn)實際需求。正式設(shè)計過程中，選用標(biāo)準(zhǔn)通用方式設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)件，將此類預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行整合形成完整的構(gòu)件庫，為后續(xù)生產(chǎn)提供強有力的職稱，預(yù)制構(gòu)件庫并未處于固定化，隨著構(gòu)件數(shù)量增加實時更新，滿足當(dāng)下特殊建筑布局。

2.2 預(yù)制構(gòu)件庫設(shè)計和完善

裝配式建筑可實現(xiàn)批量化生產(chǎn)，若拆分預(yù)制構(gòu)件種類繁多、形態(tài)迥異，難以實現(xiàn)批量化生產(chǎn)，難以凸顯建筑工業(yè)化優(yōu)勢。以BIM技術(shù)為導(dǎo)向，處于設(shè)計環(huán)節(jié)主要包含預(yù)制構(gòu)件及完善、構(gòu)件BIM模型和優(yōu)化等流程，預(yù)制構(gòu)件庫建立實際是處于BIM裝配式建筑設(shè)計核心內(nèi)容，設(shè)計過程中僅依托構(gòu)件庫提取相關(guān)構(gòu)件完成設(shè)計即可，BIM模型設(shè)計和生產(chǎn)均以其為核心基礎(chǔ)。預(yù)制構(gòu)件實際模型存在相應(yīng)的擴展性，實現(xiàn)信息添加、傳遞等功效，預(yù)制構(gòu)件中各構(gòu)件處于單一化，不會因使用實際頻次增加或減少變更構(gòu)件自身實際屬性信息，所以預(yù)制構(gòu)件應(yīng)具備獨立性。預(yù)制構(gòu)件庫應(yīng)充分以相關(guān)規(guī)范為導(dǎo)向，按照不同體系做好劃分，滿足相關(guān)規(guī)范要求，應(yīng)充分結(jié)合實際厚度、預(yù)制構(gòu)件載荷等因素劃分預(yù)制構(gòu)件實際類別，以此獲取標(biāo)準(zhǔn)化和通用性預(yù)制構(gòu)件。

2.3 建立BIM模型

BIM技術(shù)最為顯著的優(yōu)勢是可視化、協(xié)調(diào)性，將BIM技術(shù)為核心導(dǎo)向的裝配式建筑設(shè)計，可進(jìn)一步從本質(zhì)層面實現(xiàn)整個項目全生命周期信息共享，確保下游企業(yè)和專業(yè)間形成較佳的互動。各專業(yè)間明晰相關(guān)設(shè)計內(nèi)涵后，應(yīng)確定裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系，以相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)合理完成拆分工作，將標(biāo)準(zhǔn)化接口、功能為基礎(chǔ)要求將建筑自身實際模塊單元、構(gòu)件進(jìn)行配置。以BIM裝配式建筑協(xié)同設(shè)計主要涵蓋兩大方面，即專業(yè)間協(xié)同設(shè)計、專業(yè)內(nèi)協(xié)同設(shè)計，VR技術(shù)可將立體化三維設(shè)計方案呈現(xiàn)為具有空間感模型，項目各參與主體可全面參與整個工程項目中，從多層次、多視角做好觀察分析。應(yīng)聯(lián)合BIM與VR技術(shù)實現(xiàn)虛擬漫游，處于虛擬場景內(nèi)可達(dá)成仿真模擬，判定檢驗設(shè)計方案是否存在質(zhì)量缺陷，以免設(shè)計方案存在不足。設(shè)計人員進(jìn)入場景內(nèi)，從宏觀層面客觀分析設(shè)計方案，判定各高度設(shè)計是否滿足相關(guān)規(guī)范和要求，與后續(xù)生產(chǎn)和裝配實際效果息息相關(guān)。

2.4 BIM模型分析和優(yōu)化

高效化應(yīng)用初期預(yù)制構(gòu)件庫自身模型可短周期內(nèi)完成項目預(yù)設(shè)計工作，預(yù)設(shè)計方案并非為最終設(shè)計方案，建議對其進(jìn)行深化和改善，做好碰撞檢查、模型分析和復(fù)核、優(yōu)化性能。積極以BIM裝配式建筑各專業(yè)模型為核心載體，利用其做好構(gòu)件碰撞檢查，最終聯(lián)合實際碰撞檢查結(jié)果與BIM多專業(yè)模型結(jié)合，始終遵循持續(xù)性優(yōu)化改善基本原則，持續(xù)性完善設(shè)計和施工方案，保證裝配式施工有序?qū)嵤?。設(shè)計模型是否可用于實際生產(chǎn)和施工，主要與模型分析和復(fù)核密切相關(guān)，注重模型自身安全及可靠性，滿足實際載荷相關(guān)需求。設(shè)計最終成果主要以圖紙方式呈現(xiàn)，圖紙內(nèi)部含有多數(shù)技術(shù)標(biāo)注，處于當(dāng)下施工過程中圖紙有序推進(jìn)項目實施強有力導(dǎo)向。通過初期校準(zhǔn)、審核及碰撞檢查后，以BIM技術(shù)為核心導(dǎo)向，設(shè)計圖可在其建設(shè)模型軟件中形成多視角圖紙，其中涵蓋所有相關(guān)預(yù)制構(gòu)件信息，為后續(xù)審核、施工提供全方位保證。

3 基于BIM裝配式建筑在構(gòu)件生產(chǎn)中應(yīng)用

BIM與物聯(lián)網(wǎng)充分聯(lián)合處于實際生產(chǎn)過程中對構(gòu)件自身定位做好動態(tài)化追蹤，具體實踐中僅需三個單元流程，即生產(chǎn)準(zhǔn)備、生產(chǎn)、運輸。信息化技術(shù)的興起，促使裝配式建筑處于各環(huán)節(jié)中信息傳遞滯后問題得以優(yōu)化和改善，利用信息技術(shù)動態(tài)化更新預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)、物流信息，實現(xiàn)點信息溝通方式轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)、集中化溝通方式。充分匯總整合BIM技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)及GPS 定位系統(tǒng)，可動態(tài)化跟蹤構(gòu)件生產(chǎn)、運輸及出廠跟蹤定位，項目各參與主體依托信息溝通平臺做好動態(tài)化更新，掌握構(gòu)件生產(chǎn)、運輸實際狀況，有助于科學(xué)、合理布設(shè)各環(huán)節(jié)工作。

3.1 構(gòu)件生產(chǎn)前準(zhǔn)備階段

預(yù)制構(gòu)件模具實際生產(chǎn)精度要求較高，模具自身質(zhì)量與后續(xù)構(gòu)件生產(chǎn)質(zhì)量息息相關(guān)，預(yù)制構(gòu)件自身造型復(fù)雜化、多元化，生產(chǎn)應(yīng)充分考量經(jīng)濟因素。BIM技術(shù)提供三維信息化模型，可為全部構(gòu)件生產(chǎn)提供全面、精準(zhǔn)的構(gòu)件信息，主要以BIM技術(shù)三維可視化、參數(shù)化特征，從本質(zhì)突破設(shè)計人員自身想象力束縛。各類構(gòu)件處于模型實際構(gòu)件過程中便確定其自身關(guān)系、型號等相關(guān)信息，模型通過動態(tài)化審核和修改，可充分以材料、位置、用途等標(biāo)識明細(xì)表，生產(chǎn)單位可以此為基礎(chǔ)高質(zhì)量完成生產(chǎn)交底工作，以生產(chǎn)實際進(jìn)度和項目施工效率精細(xì)化確定最終構(gòu)件日產(chǎn)量、人員配置等工作。

3.2 預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)

預(yù)制構(gòu)件材料質(zhì)量可靠性與構(gòu)件生產(chǎn)質(zhì)量息息相關(guān)，材料正式入場之前應(yīng)嚴(yán)格依照相關(guān)規(guī)范充分做好質(zhì)量檢查工作，并以檢查最終結(jié)果為核心，編寫相應(yīng)的檢查報告動態(tài)化傳輸至信息管理平臺中，嚴(yán)禁質(zhì)量不達(dá)標(biāo)產(chǎn)品用于生產(chǎn)中，從源頭實現(xiàn)質(zhì)量把控。通過工廠信息化管理平臺，構(gòu)件信息可自動轉(zhuǎn)化為機器接口可辨識規(guī)格，完整解讀構(gòu)件實際相關(guān)信息，有利于確保進(jìn)入預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)過程中。通過動態(tài)化控制構(gòu)件實際生產(chǎn)模型，以此完整各操作自動化實施，從本質(zhì)層面減少人工成本，顯著提升實際生產(chǎn)效率和精度，對整個生產(chǎn)全過程做好動態(tài)化監(jiān)控，若生產(chǎn)中產(chǎn)生異常狀況及時反饋至工廠管理人員，管理人員及時作出相應(yīng)的措施。構(gòu)件生產(chǎn)中建議結(jié)合實際生產(chǎn)狀態(tài)，充分依托移動端變更相關(guān)生態(tài)狀態(tài)信息，協(xié)同平臺中也隨之變更構(gòu)件信息，項目參與主體信息化平臺實時跟蹤構(gòu)件生產(chǎn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。構(gòu)件脫模完成后充分利用三維激光掃描技術(shù)可獲取整個模型，將其與三維模型做好比對，掌握構(gòu)件自身實際質(zhì)量等級，依托移動端說明構(gòu)件質(zhì)量實際狀況。

3.3 構(gòu)件運輸階段

構(gòu)件生產(chǎn)完成后正式出廠前，生產(chǎn)單位應(yīng)嚴(yán)格以相關(guān)規(guī)范和要求，系統(tǒng)性檢查構(gòu)件自身生產(chǎn)質(zhì)量，確保其滿足相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。施工單位應(yīng)結(jié)合整個項目實際狀況，以施工計劃與生產(chǎn)單位確定運輸計劃，管理人員充分依托移動端做好動態(tài)化查詢、定位需運輸構(gòu)件，記錄其相關(guān)負(fù)責(zé)人信息，將其動態(tài)化傳輸信息化實際平臺中，及時更新預(yù)制構(gòu)件狀態(tài)。運輸路線確定需結(jié)合施工區(qū)域?qū)嶋H所處部位，科學(xué)、合理運輸路線直接影響其運行效率，BIM技術(shù)具備強大的信息集成功能與CIS 技術(shù)聯(lián)合，可快速掌握施工周圍內(nèi)部線路，對運輸發(fā)出車輛增設(shè)GPS 定位系統(tǒng)做好充分分析，施工單位通過信息化平臺查詢定位運輸構(gòu)件車輛，動態(tài)化做好接收預(yù)制構(gòu)件準(zhǔn)備工作。

4 基于BIM裝配式建筑在施工過程中應(yīng)用

4.1 場地布設(shè)管理

裝配式建筑處于整個施工過程中，關(guān)鍵在于將初期實際生產(chǎn)構(gòu)件選取合理方式完成拼接，施工過程中面臨多個專業(yè)交叉工作。受施工區(qū)域內(nèi)地形和常規(guī)技術(shù)影響和干擾，無法對施工現(xiàn)場做好合理化布設(shè)，充分結(jié)合初期施工經(jīng)驗布設(shè)構(gòu)件存放區(qū)域，存在構(gòu)件尋找難度較大的狀況，影響整個工程施工效率顯著提升。以BIM技術(shù)為核心，用于裝配式建筑施工場地平面布設(shè)中，為其提供較佳的布設(shè)方式，客觀、直接呈現(xiàn)空間布設(shè)和時間邏輯性。充分以項目實際狀況對擬建建筑、臨時建筑做好三維建模，并布設(shè)處于不同階段變更實際狀況，真實模擬仿真不同施工條件下施工現(xiàn)場變更，最大限度優(yōu)化材料堆放、機械設(shè)備，為整個施工單位提供高效、真實的模擬成效，確保其實際決策正確。

4.2 預(yù)制構(gòu)件的管理

BIM模型中涵蓋信息與初期出廠構(gòu)件標(biāo)簽信息相符合，施工單位主要通過BIM信息可獲取施工所需預(yù)制構(gòu)件，確保施工單位與生產(chǎn)單位構(gòu)件生產(chǎn)和實際運輸計劃，確保運輸實際構(gòu)件滿足實際施工需求，有序運輸構(gòu)件可避免施工現(xiàn)場大量構(gòu)件發(fā)生堆積問題，節(jié)省大量運輸成本。施工單位可通過選取信息化協(xié)調(diào)平臺掌握構(gòu)件運輸實際狀況，以施工進(jìn)度和各專業(yè)項目施工布設(shè)，做好現(xiàn)場構(gòu)件接收工作。將構(gòu)件運輸至現(xiàn)場后，建議選用多種檢測方式做好充分檢驗，確保各構(gòu)件質(zhì)量滿足相關(guān)規(guī)范和要求。

4.3 施工進(jìn)度的管理

施工進(jìn)度管理作為項目管理核心內(nèi)容，對項目進(jìn)展?fàn)顩r可否嚴(yán)格依照初期合同完成項目交付管理。管理人員需結(jié)合實際狀況，擬定經(jīng)濟性施工進(jìn)度計劃，具體落實過程中需結(jié)合實際狀況不斷調(diào)整修正施工進(jìn)度計劃，直至工程整體完成交付。利用BIM虛擬施工技術(shù)應(yīng)用，管理人員可通過三維可視化平臺掌握施工進(jìn)度狀況，為后續(xù)編制合理的施工計劃提供保證，對項目進(jìn)行虛擬建造。首先，基于BIM 技術(shù)的進(jìn)度跟蹤。建筑施工現(xiàn)場影響進(jìn)度因素較多，需對整個實施過程做好動態(tài)化管控，預(yù)先發(fā)現(xiàn)進(jìn)度存在的不足，采取解決措施處理，保證施工進(jìn)度優(yōu)化合理?；贐IM技術(shù)進(jìn)度跟蹤主要以大量信息為基準(zhǔn)，對整個施工現(xiàn)場做好監(jiān)控和記錄，動態(tài)化更新各數(shù)據(jù)，其重要強調(diào)兩方面，即進(jìn)度信息收集、進(jìn)度信息處理。一方面，信息收集匯總，當(dāng)下可選取多元化的操作方式做好現(xiàn)場信息收集匯總，如視頻監(jiān)控等，對施工中各關(guān)鍵節(jié)點做好信息收集，及時將其反饋進(jìn)度管理人員，進(jìn)一步掌握現(xiàn)場進(jìn)度實施狀況，為后續(xù)調(diào)整優(yōu)化管理策略提供參考。另一方面，信息處理。將上述收集匯總相關(guān)的施工進(jìn)度信息，將其實施更新傳輸至建筑模型中，促使現(xiàn)場施工狀況、數(shù)據(jù)信息和模型保持相同步，利用更新后4D模型對整個現(xiàn)場做好追蹤。其次，基于BIM技術(shù)施工進(jìn)度偏差分析。建筑施工過程中需對其全生命周期進(jìn)行跟蹤，不斷將實際施工進(jìn)度與初期制定施工進(jìn)度計劃進(jìn)行比對，分析進(jìn)度信息發(fā)現(xiàn)偏差等問題，采取相應(yīng)的控制措施做好糾偏，保證初期進(jìn)度計劃目標(biāo)達(dá)成?；贐IM技術(shù)進(jìn)度偏差分析核心為時間，充分選取多元化的比選方法，分析時間實際偏差，系統(tǒng)進(jìn)度數(shù)據(jù)偏差分析結(jié)果和4D模型凸顯實際進(jìn)度和計劃進(jìn)度處于時間比對狀況。復(fù)雜項目形成進(jìn)度偏差并非是時間的延誤，與資源成本密切相關(guān)，基于資源、成本層面做好進(jìn)度偏差分析十分關(guān)鍵，可積極利用BIM技術(shù)偏差分析通過匯總資源成本耗損，從進(jìn)度和資源成本關(guān)系圖中確定異常點，深層次分析其中進(jìn)度偏差因素，對其實施更精準(zhǔn)、更高效的進(jìn)度偏差分析。

4.4 裝配式建筑質(zhì)量管理

施工質(zhì)量作為整個項目施工的生命線，影響整個裝配式建筑施工質(zhì)量，需從以下幾方面為著力點： 首先，事前控制。裝配式建筑處于正式施工之前制定專項施工方案，并對其關(guān)鍵節(jié)點設(shè)計做好驗算，以BIM技術(shù)為導(dǎo)向，設(shè)計人員可通過碰撞檢查和模擬施工驗算、完善施工方案。應(yīng)處于多次施工模擬演練中不斷優(yōu)化施工方案，預(yù)先發(fā)現(xiàn)并排查裝配中影響結(jié)構(gòu)質(zhì)量因素，最終獲取較佳的施工方案，有助于施工質(zhì)量事前控制。其次，事中控制。構(gòu)件正式裝配施工之前，充分選用人工智能化手段，對預(yù)裝配地點做好合理測量，確保其擺放部位精準(zhǔn)?，F(xiàn)場施工技術(shù)人員主要利用云端平臺查看預(yù)制構(gòu)件處于施工中質(zhì)量控制重難點，若利用人工檢查和三維激光掃描，判定構(gòu)件是否存在尺寸、裂縫等質(zhì)量問題，發(fā)現(xiàn)此類問題建議選用移動端完成數(shù)據(jù)采集，同時將其數(shù)據(jù)上傳至云端數(shù)據(jù)庫，后臺檢測平臺接收提示并及時做好糾偏工作。最后，事后控制。選用移動端收集相關(guān)裝配階段施工問題及質(zhì)量問題，處于后臺數(shù)據(jù)庫內(nèi)可逐步完成有關(guān)質(zhì)量問題數(shù)據(jù)庫，充分做好整理和匯總，可促使質(zhì)量管控人員動態(tài)化掌握相關(guān)信息，有助于做好問題匯總和施工過程改善。

5 結(jié)語

裝配式建筑作為未來建筑發(fā)展主趨，建筑信息化可促進(jìn)其良好發(fā)展，聯(lián)合多種信息技術(shù)深層次融合，可實現(xiàn)項目互聯(lián)互通，將信息反饋至裝配式建筑建筑智慧建造平臺，依托數(shù)據(jù)分析深層次數(shù)據(jù)了解建設(shè)過程中存在問題，匯總相關(guān)知識以點連成線形成面，成為未來裝配式發(fā)展主趨，逐步實現(xiàn)全過程智慧建造。