徐烽

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1 特點(diǎn)分析

1.1 BIM技術(shù)特點(diǎn)

通過BIM技術(shù)的數(shù)字化建模和分析，可以將建筑工程從二維模型向三維模型轉(zhuǎn)化，以可視化的方式展現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)方案。這種可視化效果可以使設(shè)計(jì)方案更加直觀，讓施工內(nèi)容和設(shè)計(jì)工藝更加清楚明了。BIM技術(shù)還能夠展示工程項(xiàng)目的三維立體模型，以及對建筑進(jìn)行模擬展示。這種模擬不僅可以展示建筑工程的完成效果，而且可以模擬每一個(gè)施工工序的要求和注意事項(xiàng)，從而幫助工作人員更好地掌握設(shè)計(jì)要求，提高建筑工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量。此外，BIM技術(shù)還能夠展示工程建設(shè)全生命周期的三維立體模型，并模擬整個(gè)工程施工過程。這種模擬包括工程從設(shè)計(jì)準(zhǔn)備階段到施工竣工階段、交付使用運(yùn)營階段等所有的工程數(shù)據(jù)信息，以及各階段相互之間的先后順序。通過BIM技術(shù)，各參與單位以及工程設(shè)計(jì)、施工、質(zhì)控、安全等部門能夠更加輕松地掌握各自需求的各項(xiàng)信息，相互之間進(jìn)行協(xié)調(diào)溝通，分析存在的問題，并解決相互之間的矛盾沖突和修改存在的缺陷。

1.2 裝配式建筑工程特征

裝配式建筑工程通常采用工廠化生產(chǎn)，即在工廠內(nèi)對構(gòu)件進(jìn)行加工、生產(chǎn)和制造，最后再進(jìn)行現(xiàn)場組裝和安裝。這種建設(shè)方式可以大大減少現(xiàn)場施工時(shí)間和工期，提高施工效率和質(zhì)量。其次，裝配式建筑工程采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，即所有構(gòu)件和部件都按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造，這樣可以減少浪費(fèi)和降低成本，同時(shí)也可以提高施工效率和質(zhì)量。裝配式建筑工程還具有綠色環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的特點(diǎn)，采用的建筑材料和構(gòu)件具有較高的環(huán)保性能和可重復(fù)利用性，同時(shí)也可以減少噪聲和污染，對環(huán)境和生態(tài)造成的影響較小。此外，裝配式建筑工程還有建設(shè)周期較短的特點(diǎn)，能夠批量建設(shè)，降低建筑總成本[1]。

2 裝配式建筑中常見的問題

2.1 缺乏施工管理體系

我國裝配式建筑工程的起步時(shí)間晚，管理和供應(yīng)方面缺乏足夠的經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)人才。比如，預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)商在生產(chǎn)過程中可能存在結(jié)構(gòu)單一的問題，導(dǎo)致生產(chǎn)出的構(gòu)件無法滿足實(shí)際需求。并且實(shí)際工作中管理部門的管理機(jī)制不完善，缺乏成熟的構(gòu)件檢驗(yàn)方法，無法有效避免以次充好的情況發(fā)生。其次，存在建筑工程的施工現(xiàn)場管理粗放的問題，缺乏對每個(gè)施工環(huán)節(jié)及施工技術(shù)的關(guān)注，這可能導(dǎo)致施工過程中出現(xiàn)的質(zhì)量問題無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決，最終影響建筑工程的質(zhì)量和效率。

2.2 部門間協(xié)調(diào)配合困難

裝配式建筑的批量化生產(chǎn)需要不同部門和工種之間的科學(xué)合理融合，形成一套完整的生產(chǎn)體系。然而，實(shí)際上不同部門之間缺乏有效的協(xié)調(diào)和配合，導(dǎo)致生產(chǎn)過程中出現(xiàn)了諸如物流配送不暢、材料供應(yīng)不足、工期延誤等問題。傳統(tǒng)的建筑施工中，由于工序相對獨(dú)立，不同工種之間的協(xié)調(diào)相對簡單[2]。但是，在裝配式建筑的施工中，各個(gè)工種之間的協(xié)調(diào)更加復(fù)雜，需要更多的溝通和協(xié)調(diào)。然而，實(shí)際上不同工種之間的協(xié)調(diào)和配合還存在著很多困難和問題，例如工人之間的溝通不暢、工期無法保障等。

2.3 預(yù)制構(gòu)件存放保護(hù)問題

在裝配式建筑施工過程中，預(yù)制構(gòu)件的存放保護(hù)非常重要。如果存放不當(dāng)，會對構(gòu)件的使用造成很大的影響，進(jìn)而影響整個(gè)建筑工程的質(zhì)量。施工現(xiàn)場管理不當(dāng)、操作工人和負(fù)責(zé)人員不按規(guī)范操作等問題都可能導(dǎo)致構(gòu)件的存放問題。而在實(shí)際施工過程中，預(yù)制構(gòu)件進(jìn)入施工現(xiàn)場的時(shí)間和現(xiàn)場施工之間的協(xié)調(diào)也非常重要，如果協(xié)調(diào)不好，就會出現(xiàn)構(gòu)件長時(shí)間存放的情況，而施工單位卻沒有安排專人進(jìn)行管理和看護(hù)。

3 BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用

3.1 施工場地布置

施工場地布置是施工前必須進(jìn)行的關(guān)鍵步驟之一，不僅直接影響著施工的進(jìn)度和質(zhì)量，還涉及運(yùn)輸作業(yè)量的大小和施工場地的有序性和效率。BIM技術(shù)的應(yīng)用使得施工場地布置變得更加簡單、高效和精確。BIMGCB軟件作為一種三維場部軟件，可以在現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際場地情況和施工需求，構(gòu)建出現(xiàn)場布置方案的三維模型。通過BIM模擬軟件對現(xiàn)場布置方案進(jìn)行實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)的模擬，可迅速發(fā)現(xiàn)、優(yōu)化布置方案中存在的不合理問題，如預(yù)制構(gòu)件的垂直、水平運(yùn)輸需求等。這樣，施工管理者便能在最短的時(shí)間內(nèi)識別和解決問題，提高現(xiàn)場施工效率和質(zhì)量[3]。

3.2 施工設(shè)計(jì)應(yīng)用

在裝配式建筑工程中，三維虛擬仿真功能可以幫助設(shè)計(jì)人員創(chuàng)建建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型，以增強(qiáng)設(shè)計(jì)內(nèi)容的可視化程度和科學(xué)性。為了更好地應(yīng)對施工現(xiàn)場的需求，設(shè)計(jì)單位需要對現(xiàn)場進(jìn)行科學(xué)、周密地勘察，并收集各類基礎(chǔ)性現(xiàn)場數(shù)據(jù)信息和資料內(nèi)容，將其輸入BIM數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中。設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)數(shù)據(jù)庫內(nèi)各類信息，因地制宜地進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)尺寸和建筑形式的設(shè)計(jì)，從而提高設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性。此外，BIM技術(shù)在裝配式建筑工程施工過程中也發(fā)揮著重要的作用。通過建立建筑結(jié)構(gòu)模型，自動化對比分析工程參數(shù)和建模軟件數(shù)據(jù)信息，可以及時(shí)了解施工設(shè)計(jì)中的不足，并提出整改和處理措施，從而使設(shè)計(jì)方案更加科學(xué)合理。這一過程可以在虛擬環(huán)境中進(jìn)行，避免了在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中開展的試錯(cuò)成本，提高了施工效率和質(zhì)量。

3.3 碰撞檢查的應(yīng)用

在裝配式建筑的設(shè)計(jì)計(jì)劃中，碰撞檢查是至關(guān)重要的一步。傳統(tǒng)的2D工程圖難以顯示建筑系統(tǒng)彼此之間的碰撞狀況，或預(yù)制構(gòu)件與工程裝配式建筑系統(tǒng)之間的沖突，這就給工程施工帶來了很大的不便。BIM技術(shù)可以根據(jù)多層三維裝配式建筑模型制定工程裝配式建筑設(shè)計(jì)計(jì)劃。這些模型可以顯示出所有的構(gòu)件和管道，而且可以在一個(gè)模型中組合這些構(gòu)件和管道，以顯示出它們之間的關(guān)系和交互作用。通過這些模型，設(shè)計(jì)人員可以更好地識別出可能的沖突和問題，并提前解決。其次，BIM技術(shù)可以通過模擬練習(xí)，在不影響實(shí)際施工的情況下進(jìn)行碰撞測試。在數(shù)據(jù)可視化設(shè)計(jì)計(jì)劃環(huán)境中，可以幫助設(shè)計(jì)計(jì)劃人員進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)的改進(jìn)，并盡量避免可能發(fā)生的管線沖突。這樣，設(shè)計(jì)人員可以在工程施工前就發(fā)現(xiàn)并解決問題，避免了后期施工中的不必要的停滯和拖延。

3.4 結(jié)構(gòu)預(yù)制生產(chǎn)中運(yùn)用

在結(jié)構(gòu)預(yù)制生產(chǎn)中，通過將預(yù)制數(shù)據(jù)信息輸入數(shù)據(jù)平臺，供應(yīng)商可以根據(jù)這些信息，快速按質(zhì)按量生產(chǎn)預(yù)制構(gòu)件，確保其滿足工程進(jìn)度及質(zhì)量要求。同時(shí)，施工企業(yè)可以通過數(shù)據(jù)平臺及時(shí)了解預(yù)制生產(chǎn)環(huán)節(jié)情況，了解預(yù)制件生產(chǎn)的進(jìn)度、質(zhì)量和數(shù)量等信息。這樣可以更加精準(zhǔn)地掌握施工計(jì)劃和進(jìn)度，減少因?yàn)樯a(chǎn)滯后導(dǎo)致的施工延期情況的發(fā)生。在廠家預(yù)制件生產(chǎn)完成后，可以借助BIM技術(shù)進(jìn)行對構(gòu)件的質(zhì)量、尺寸、材質(zhì)等進(jìn)行檢驗(yàn)和審核。通過使用預(yù)制構(gòu)件的BIM模型進(jìn)行精準(zhǔn)的三維測量和分析，可以檢查預(yù)制構(gòu)件是否符合設(shè)計(jì)要求和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)和修正制造過程中可能存在的問題和缺陷。以提高預(yù)制件的質(zhì)量，減少人力成本，降低人為疏漏的可能性[4]。此外，在預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，BIM技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)構(gòu)件生產(chǎn)與設(shè)計(jì)的精細(xì)化對接。設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)BIM模型中的預(yù)制構(gòu)件信息，為生產(chǎn)環(huán)節(jié)提供更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐，有效提高預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)精度和工藝水平。同時(shí)，通過BIM技術(shù)的應(yīng)用，還可以將設(shè)計(jì)計(jì)劃、預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)、現(xiàn)場施工等多個(gè)環(huán)節(jié)無縫連接，形成一體化的建筑生產(chǎn)體系，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、施工、管理的高度協(xié)同，從而提高整個(gè)建筑生產(chǎn)過程的效率和質(zhì)量。

3.5 在材料管理中應(yīng)用

通過BIM技術(shù)的建模功能，可以快速準(zhǔn)確地確定建筑物各部位所需的材料和配件，從而避免過多、過少采購材料的問題，降低材料浪費(fèi)和成本。同時(shí)，BIM技術(shù)可以將材料的信息儲存到一個(gè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中，方便施工方進(jìn)行材料的管理和跟蹤。在施工中期，由于施工進(jìn)度的不確定性，材料管理難免會受到影響。但是，通過BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以根據(jù)實(shí)際施工情況進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，優(yōu)化施工材料的入場順序，減少材料運(yùn)輸和搬運(yùn)時(shí)間，提高施工效率和施工質(zhì)量。在施工結(jié)束后，還可以利用BIM技術(shù)對實(shí)際用量和計(jì)劃用量進(jìn)行比對，明確材料消耗的部分，為后續(xù)的配件采購工作提供依據(jù)。通過對實(shí)際用量和計(jì)劃用量的比對，施工方可以及時(shí)了解材料消耗的情況，制定更加科學(xué)的材料采購方案，避免材料的浪費(fèi)和成本的增加。

3.6 施工成本管理應(yīng)用

施工成本管理包括施工人員的薪資、施工設(shè)備的購置與維護(hù)、建材的采購等多個(gè)方面，需要進(jìn)行精細(xì)化的管控。在裝配式建筑中，BIM技術(shù)可以通過數(shù)字建模可以清晰地呈現(xiàn)建筑物的各個(gè)構(gòu)件和材料，精確計(jì)算建筑工程的施工成本，避免成本的浪費(fèi)和超支。另外，BIM軟件的三算對比功能可以對工程的收入、成本、實(shí)際成本進(jìn)行對比分析，幫助管理者及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，制定相應(yīng)的解決方案。同時(shí)，BIM技術(shù)可以將材料的信息儲存到一個(gè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中，方便施工方進(jìn)行材料的管理和跟蹤，從而控制材料成本[5]。

3.7 拆除階段的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的拆除工作中，工作人員通常需要通過觀察建筑物內(nèi)部的構(gòu)造以及各個(gè)配件之間的關(guān)系，然后采用拆除工具逐個(gè)拆除配件，這種方法既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力。而借助BIM技術(shù)，工作人員可以通過三維建筑模型清晰地呈現(xiàn)建筑物的各個(gè)構(gòu)件和材料，更直觀地了解建筑物的結(jié)構(gòu)，確定拆除的順序和方法。省去很多觀察和分析的時(shí)間，提高拆除效率。除此之外，BIM技術(shù)還支持模擬拆除功能。通過在BIM模型中進(jìn)行拆除操作的仿真演示，工作人員可以預(yù)測拆除過程中可能出現(xiàn)的各類問題，如材料損壞、構(gòu)件失穩(wěn)等，并及時(shí)優(yōu)化拆除流程，避免出現(xiàn)錯(cuò)誤和安全隱患。這種仿真的拆除演示可以大大提升拆除效率和質(zhì)量。

3.8 運(yùn)營維護(hù)中應(yīng)用

在運(yùn)營和維護(hù)方面，BIM技術(shù)可以通過數(shù)字化建模和傳感器等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對建筑物內(nèi)部材料和能源的實(shí)時(shí)監(jiān)測和分析，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并提出改進(jìn)方案，幫助節(jié)約能源并提高建筑物的可持續(xù)性。該技術(shù)還可以通過數(shù)字化建模和數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的預(yù)測性維護(hù)和保養(yǎng)，提高設(shè)備運(yùn)行效率和壽命，降低設(shè)備維護(hù)成本和能源消耗。其次，通過數(shù)字化建模和數(shù)據(jù)分析，能夠?qū)崿F(xiàn)對建筑物的綠色指標(biāo)的實(shí)時(shí)監(jiān)測和分析，包括環(huán)保指標(biāo)、節(jié)能指標(biāo)等，幫助運(yùn)營人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并提出改進(jìn)方案，推動建筑物的可持續(xù)發(fā)展。此外，BIM技術(shù)可以通過可視化報(bào)告和實(shí)時(shí)監(jiān)測等手段，讓運(yùn)營人員更直觀地了解建筑物的運(yùn)營狀況，并根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，制定更加合理的運(yùn)營和維護(hù)方案。

4 結(jié)束語

總而言之，BIM技術(shù)在裝配式建筑施工管理中的應(yīng)用具有不可替代的重要性。它可以提高工程質(zhì)量、優(yōu)化工程進(jìn)度、降低施工成本、減少人為誤差，同時(shí)提升了工作效率和施工管理水平。隨著政策的逐步推進(jìn)和技術(shù)的不斷更新，BIM技術(shù)在裝配式建筑領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊。它將提供更好的建筑質(zhì)量保障，為裝配式建筑施工管理帶來更為可靠和高效的解決方案。