【關(guān)鍵詞】裝配式建筑;綠色施工;BIM綜合應(yīng)用方法

　　1 BIM技術(shù)簡(jiǎn)介

　　隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，為提高建筑工程的建設(shè)效率和建設(shè)質(zhì)量，建筑施工過程中采用的技術(shù)不斷發(fā)展。相比傳統(tǒng)建筑，裝配式建筑更符合當(dāng)前節(jié)能環(huán)保的建筑要求，更符合綠色施工的建筑理念，所以被更廣泛地采用。這種新型的建筑形式與BIM技術(shù)緊密地聯(lián)系，通過BIM技術(shù)優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)、建筑施工、管理及后期運(yùn)營維護(hù)等建筑環(huán)節(jié)，提高建筑施工效率及建設(shè)工程質(zhì)量[1]。

　　BIM(Building Information Modeling)技術(shù)指建筑信息模型，它主要依托三維數(shù)字技術(shù)，采集建筑在整個(gè)生命周期內(nèi)的信息，進(jìn)而確定工程的三維設(shè)計(jì)模型及參數(shù)，同時(shí)采用多種工藝機(jī)電分析軟件等對(duì)工程進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)檢測(cè)、造價(jià)分析等，最終設(shè)計(jì)出符合需求的建筑設(shè)計(jì)方案。BIM技術(shù)可以將建筑設(shè)計(jì)方案三維可視化，通過貫穿建筑工程的整個(gè)生命周期的數(shù)字信息，達(dá)到各個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)的作用，實(shí)現(xiàn)建筑工程的數(shù)字化，提高建筑工程質(zhì)量，降低建筑過程中的人力溝通成本及物力消費(fèi)成本，縮短建筑工期，提高建筑工程效率。

　　在綠色理念下產(chǎn)生的裝配式建筑綠色施工，最大限度地減少對(duì)環(huán)境的污染和資源的消耗。采用預(yù)制裝配的方式，其方案設(shè)計(jì)和施工過程都有一定的難度[2]。此時(shí)，BIM技術(shù)就可以發(fā)揮重要作用，在設(shè)計(jì)階段，可以采用設(shè)計(jì)方案的可視化數(shù)據(jù)分析、工程三維設(shè)計(jì)等技術(shù)優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)和組織過程;在施工階段，可以采用三維化信息管理、施工工藝三維動(dòng)態(tài)展示及虛擬建造等技術(shù)有效管理施工過程，為綠色施工做出重要貢獻(xiàn)。

　　2 裝配式建筑綠色施工中BIM技術(shù)的綜合應(yīng)用

　　2.1 BIM技術(shù)在裝配式建筑方案設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

　　預(yù)制構(gòu)件預(yù)埋和預(yù)留流程是裝配式建筑設(shè)計(jì)需要解決的兩大主要問題。在建筑工程設(shè)計(jì)的過程中，要解決這兩大問題，需要投入大量的人力，并且對(duì)人員之間的配合有著很高的要求。在BIM技術(shù)指引下的裝配式建筑設(shè)計(jì)，可以搭建規(guī)范化的設(shè)計(jì)平臺(tái)，幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行對(duì)接。設(shè)計(jì)人員將設(shè)計(jì)方案BIM模型信息傳輸?shù)狡脚_(tái)上，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案、參數(shù)信息的同步完善、協(xié)同設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)人員之間既可以通過平臺(tái)進(jìn)行有效的溝通，還可以通過平臺(tái)自身的實(shí)驗(yàn)功能和糾錯(cuò)功能發(fā)現(xiàn)并消除設(shè)計(jì)方案中存在的不足，幫助設(shè)計(jì)人員及時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行針對(duì)性的調(diào)整，優(yōu)化預(yù)制構(gòu)件，彌補(bǔ)設(shè)計(jì)中的漏洞[3]。

　　BIM技術(shù)可以優(yōu)化預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)流程。采用BIM進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)方案完成或大部分完成時(shí)，BIM模型中會(huì)存有預(yù)制構(gòu)件的具體形狀和尺寸信息。預(yù)制構(gòu)件的詳細(xì)尺寸信息可以通過BIM搭建的平臺(tái)同步傳輸給生產(chǎn)廠家和施工企業(yè)。這樣可以保證預(yù)制構(gòu)件信息的準(zhǔn)確性，減少人員溝通耗費(fèi)的時(shí)間，保證生產(chǎn)和施工的一致性，大大縮短了工期，避免人員信息傳遞失誤導(dǎo)致的損失。同時(shí)，生產(chǎn)廠家可以通過BIM技術(shù)將預(yù)制構(gòu)件的尺寸、制作材料、安裝位置等信息通過條形碼進(jìn)行儲(chǔ)存，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，極大地便利了后期的施工和維護(hù)等環(huán)節(jié)。

　　2.2 BIM技術(shù)在裝配式建筑施工布置中的應(yīng)用

　　BIM技術(shù)除了在裝配式建筑方案設(shè)計(jì)中起到不可代替的重要作用，在施工過程中也能發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。在裝配式建筑的施工布置過程中，BIM技術(shù)的作用主要體現(xiàn)在建筑施工流程優(yōu)化、施工現(xiàn)場(chǎng)綜合管理及庫存管理3個(gè)方面。

　　(1)對(duì)建筑施工流程進(jìn)行優(yōu)化。BIM技術(shù)可以模擬現(xiàn)場(chǎng)設(shè)施布置，結(jié)合場(chǎng)地合理地安排施工通道，設(shè)置不同工種的施工區(qū)域，完善場(chǎng)地的整體布置，盡可能地解決施工過程中出現(xiàn)的問題。預(yù)制構(gòu)件的堆場(chǎng)設(shè)置是否合理會(huì)影響施工效率，通過BIM模型建設(shè)將預(yù)制構(gòu)建的堆場(chǎng)設(shè)置在合適的位置，避免二次搬運(yùn)帶來的影響，提高工作效率及場(chǎng)地的運(yùn)用率。模擬預(yù)制構(gòu)件的進(jìn)場(chǎng)速度及資源消耗，找出設(shè)計(jì)方案中的不足進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高工程質(zhì)量。通過BIM模型可以模擬各施工階段不同場(chǎng)地的模型，可以更直觀地選擇最優(yōu)的布置方案，合理布置施工設(shè)備及工作區(qū)域，全面準(zhǔn)確地把握工程進(jìn)展，及時(shí)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，合理地調(diào)用資金和資源并合理地分配施工人員，保證方案滿足施工需求，將施工質(zhì)量、施工效率及施工效益盡可能達(dá)到最大化[4]。

　　(2)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行綜合管理。BIM技術(shù)可以幫助施工人員更好地掌握施工作業(yè)流程及實(shí)際操作技術(shù)要點(diǎn)，通過BIM技術(shù)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的路線進(jìn)行規(guī)劃，讓施工人員熟悉工作路線，提高運(yùn)輸和工作效率。對(duì)于一些重要、復(fù)雜、精細(xì)的預(yù)制構(gòu)件的安裝，可以通過BIM的模擬系統(tǒng)對(duì)施工人員進(jìn)行培訓(xùn)，工人們通過BIM模擬平臺(tái)進(jìn)行反復(fù)的練習(xí)，可以提高施工人員的工作效率，保證工程質(zhì)量。

　　(3)對(duì)庫存進(jìn)行管理。通過BIM技術(shù)管理庫存，可以實(shí)現(xiàn)大批量、快速、自動(dòng)化驗(yàn)收，提高預(yù)制構(gòu)件的驗(yàn)收效率，避免人工驗(yàn)收的誤差。同時(shí)，通過條形碼了解預(yù)制構(gòu)件的尺寸及安裝位置，幫助施工人員進(jìn)行分類安置和實(shí)際安裝，使整個(gè)庫存管理具有準(zhǔn)確性和條理性。

　　2.3 BIM技術(shù)在裝配式建筑線路碰撞檢查中的應(yīng)用

　　建筑工程設(shè)計(jì)涉及給排水系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、燃?xì)庀到y(tǒng)、電力系統(tǒng)、供暖系統(tǒng)等各種管線，管線多，線路存在交叉現(xiàn)象，如果在施工過程中沒有合理布置線路，可能導(dǎo)致施工過程中管線交叉，需要重新返工，增加建筑工程成本。建筑工程實(shí)體相交，實(shí)體間距小于設(shè)定公差，影響施工或者影響建筑特定要求情況稱之為碰撞。在碰撞檢查過程中，需要查看建筑結(jié)構(gòu)梁、空調(diào)管道、給排水管道是否存在碰撞，或者為了施工安全和施工便利，需要在不同專業(yè)施工預(yù)留一定的施工空間，避免相互影響。

　　碰撞檢查是消除裝配式建筑設(shè)計(jì)變更的一項(xiàng)主要工作，工作流程如下：第一階段，需要提交土建工程、安裝工程等各個(gè)專業(yè)模板;第二階段，將提交的模板進(jìn)行審核和修改;第三階段，系統(tǒng)自動(dòng)將各個(gè)專業(yè)模板進(jìn)行碰撞檢查，并輸出碰撞檢查報(bào)告;第四階段，技術(shù)人員根據(jù)系統(tǒng)出示的碰撞報(bào)告優(yōu)化各個(gè)模型。將BIM技術(shù)應(yīng)用在裝配式建筑線路碰撞檢查中，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)構(gòu)件制作和施工過程中可能出現(xiàn)的問題，從而及時(shí)返回到BIM模型進(jìn)行優(yōu)化，最終確保整個(gè)方案沒有碰撞。

　　BIM軟件可以導(dǎo)入供暖管道、燃?xì)夤艿馈⒔o排水管道等工程的數(shù)據(jù)信息，并綜合各個(gè)子工程的數(shù)據(jù)信息，再將其導(dǎo)入Navisworks軟件，軟件組建各類模型，并創(chuàng)建圖員集合，對(duì)不同的集合進(jìn)行碰撞集合[5]。裝配式建筑可以按照構(gòu)件類別進(jìn)行分類，將同類構(gòu)件統(tǒng)一到一個(gè)集體進(jìn)行碰撞檢查。如果碰撞點(diǎn)比較少，可以直接對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化分組，如果碰撞點(diǎn)多，則需要按照樓層進(jìn)行細(xì)化分類再進(jìn)行碰撞檢查。在碰撞檢查過程中，還可以設(shè)定預(yù)制構(gòu)件吊裝的軌跡，分析吊裝過程中可能存在的碰撞，從而優(yōu)化吊裝線。機(jī)電安裝是裝配式建筑施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)，如果土建施工預(yù)留的機(jī)電設(shè)備孔洞不符合施工要求，就可能影響機(jī)電設(shè)備的安裝。利用BIM技術(shù)的可視化，在土建施工階段直接將需要預(yù)留的孔洞位置和大小顯示出來，并將其標(biāo)注在相應(yīng)坐標(biāo)位置，確保整個(gè)建筑施工的順利進(jìn)行。

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