基于BIM的装配式建筑施工管理方法

基于BIM的装配式建筑施工管理方法

Summary：进入信息化时代后，建筑行业创新了工程模式，装配式建筑施工已经在建筑行业得到了充分的实践，并在发达国家建筑工业现代化成为引导力量。BIM技术的发展为装配式建筑提供了新的思路，两者在技术上的融合打破了传统模式，创新了施工管理理念，为装配式建筑的实施提供了切实可行的便利，深化了建筑行业绿色可持续的发展理念。文章探讨了装配式建筑施工过程中引入BIM技术带来的创新和探索。Keys：BIM技术；建筑施工管理；装配式工程；引言随着可持续发展以及新发展理念的提出，传统的建筑行业也开始走向了工业化、信息化，技术的融合使得现代化建筑从设计到施工都秉承着绿色、节约、高效的原则。预制装配式结构体系在国外建筑行业已经有大范围的应用，有许多较为有名的预制装配式建筑项目，如佛罗里达阳光天顺桥、科罗拉多美联银行大厦、新泽西州生命科学大厦等。由于这种高效的施工方式采用了工厂预制和现场拼装，因此对工人的需求量小，工作强度低，施工效率高，工程安全管理工作难度也大幅降低。我国建筑行业对装配式建筑暂时没有成熟的标准化设计，配套技术尚不完善，因此装配化施工项目较少。BIM技术的出现通过将有关数据集成到模型中，实现了建筑工程项目全过程信息共享，设计方、工程方和业主单位能实时查看模型，了解项目进程，推动项目稳步高质量建设，实行项目全寿命周期管理。1BIM技术概述BIM技术具有可视性、虚拟性、关联性等优势，可以对工程进行全过程监督及核查，有利于建筑工程高效率、高质量实施，确保设计与建筑高度保持一致。BIM技术与传统的图纸设计有较大区别，用三维模型代替平面图纸，直观地呈现了建筑所预期的效果，并且可以将使用到的所有建筑材料和设备都完美呈现，设计人员无需实地勘察，节约人力成本，减少工作量。BIM技术最特殊的一点即为设计人员可以零成本地对同一项建筑工程进行无数次设计，尽情发挥想象力和创造力，从而使建筑项目能够得到最具创意、最满意的设计。对于客户而言，BIM技术的应用能使他们在施工前对工程的整体效果有所了解，在项目实施全过程都能及时提出意见，从而达到客户所满意的要求，减少完工后货不对版情况和矛盾冲突，优化设计、施工和客户三方关系。2装配式工程概述装配式工程突破了传统土建工程的建造逻辑。传统建筑是根据实地勘察的参数采用钢筋混凝凝土和砖瓦堆积成棱角分明的几何结构；而装配式工程采用的则是精密结构，将建筑分为多个板块，在工厂进行所需精密配件的加工，再将精密配件实地搭建组装即可得到稳定性高、实用性强的建筑设备。在原材料方面，传统土建采用的是钢筋混凝土和砖瓦，造价低，建筑功能单一，风格单调。而装配式工程的建筑材料需要大量精密配件，需借助科学技术手段进行搭建，且建筑材料功能多样，大多采用环保类建材。装配式工程对原材料和搭建技术手段要求较高，因而此类工程项目造价略高。与传统建筑工艺相比，装配式工程在其稳定和美观的基础上大胆创新，引入新型建材原料，使建筑本身具备了更加优异的防水、阻燃和抗震的作用，与当下人类需求更为贴近，将成为未来建筑行业发展的主要方向。目前装配式工程不能广泛应用痛点在于人才匮乏，且人才培养周期漫长。装配式工程结构相对复杂，施工搭建过程中精密度高，相关工作人员需要有一定的专业素养和专业技能，能够使用和维修大量精密的仪器和信息化设备，对于人才的培养和筛选十分重要。3基于BIM技术的装配式建筑施工管理3.1施工场地布置管理建筑工程项目正式开始施工前，项目负责人要对场地进行布置安排，确保建材运输顺畅、机械作业按时开工，保证现场秩序稳定，工作开展便捷高效。装配式建筑由于其特殊的模式，施工前的场地管理布置尤为重要，更需要确保运输安全、施工有序。施工现场一旦出现布置混乱或材料运输问题，不但会影响施工进度，更有可能酿成重大施工事故。因此施工场地的布置与管理工作就显得尤为重要，BIM技术的问世对现场布置管理工作起到了协助作用。人们可以利用BIMGCB软件，根据现行的行业规范，再根据项目工程的实际情况并结合施工具体需求，便能构建出符合某一项目的场地布置方案模型，再将该模型导入BIMGCB软件，对所构建的模型方案通过算法进入运行状态，模拟方案的实施，从而直观地暴露出布置方案的漏洞和可能出现的问题，便于管理者快速识别并优化布置方案。对于装配式建筑而言能够更好地实现场地布置，满足建筑配件运输和装配的要求，促进施工现场平稳有序，高效开展施工工作。通过BIMGCB软件进行建模和试运行后，管理者能够通过信息化设备全方位查看布置情况，利用合理性检查功能对场地布置合理性进行评估。管理者在建模和试运行完毕时，软件会自动生成场地布置工程量，并计算出布置成本，供管理者实施结算工作时使用。3.2施工进度管理装配式建筑由于其自身操作特性，具备高效便利的优势，但这样的优势能否充分发挥取决于在施工过程中的管理工作是否做到位，能否为配件运输和组装提供最便利的条件。在这样的前提条件下，为了让装配式建筑充分显现其高效便利的优势，就必须重点把控在施工过程中的管理工作，以保证配件运输和组装能够顺利衔接，确保工程进度和质量。然而BIM技术通过软件算法帮助管理者对装配施工过程进行模拟，能够提前了解在施工过程各方面的进展情况，包括在实施过程的场地安排、机械作业等相关环节，更便利的一点在于根据软件的推算能够提前知道每个周期下各方面成本的需求情况，从而有利于管理者更好的分配人力、物力和施工机械，即及时对施工和管理方案中出现的问题及不合理的地方进行优化，强化管理者对整个施工进度的控制能力，从而督促工程按预期效果开展。使用BIMGCB软件进行施工进度管理，要先将建筑的模型导入BIMGCB软件中，根据建筑和工地的实际情况编写施工进度管理方案，在通过该软件将模型与所编写的方案相适配，通过得出的模型可以创建模拟施工动画，管理者能够根据动画的演示发现管理方案存在的问题，进而优化方案，直至通过审核，至此一个完美高效的管理方案就能投入到实际应用当中了。BIM软件能够全过程为管理者提供帮助，在项目开工后，BIM软件仍然能够通过其自身所携带的核正功能，对管理进度进行调整，管理者可以借助该功能，将施工过程中的关键节点的情况拍照，通过移动电子设备上传，随后软件将对图像扫描，将得出的信息与进度模型中的相对比，进而得出实际进度与方案预测进度的偏差，为管理者提供参考，能及时的纠正施工过程中的问题，提高效率的同时实现了实际效果与预期效果相符。3.3施工碰撞风险管理与传统建筑不同，装配施工中的碰撞检测考虑到的方面更多，需要测试检查各个专业间、构件之间、内部钢筋之间、钢筋与预留物之间等多个方面，比较重要的是构建连接节点的碰撞。目前BIM软件的碰撞测试在建筑行业应用广泛，其算法成熟，通过对建筑结构的构建以及建筑材料的选择，能对施工过程中的碰撞风险有一个较为精准的把握，使施工方能够及时意识到施工过程中的碰撞风险，设计单位对碰撞风险进行分析，避免工程建设过程中出现频繁的变更，实现有效的碰撞风险管理，以确保施工进程和工程质量。使用BIMGCB软件进行施工碰撞风险管理，通过建筑设计方案制作出所需要的建筑模型，利用软件的碰撞检查功能，得出一份详细完整的碰撞检查报告。设计方根据报告提出的相关数据对方案进行改进和优化，从而消除风险。BIM软件自身所携带的碰撞检测功能非常高效，一键操作后仅需短短几秒钟便可以生成一份完整的碰撞检测报告，与人工相比既提高了效率又降低了人工的失误率，因此BIM软件的测试碰撞应用到施工管理工作中能够很好的降低碰撞风险，实现管理工作的高效精准。3.4施工成本管理由于装配式建筑的工程模式以及材料选择都导致了其造价成本高，因此控制成本的任务很多大一部分就落到了施工方上，因此施工方应当做好施工成本管理，降低施工成本的同时又能保证施工效果。BIM软件在装配式建筑施工中还具有三算对比技术，即将建筑工程的成本、实际成本和收入通过具体的算法分析，得出分析结果，便于管理者能够发现成本控制过程中的问题，并依据分析结果对成本管理提供可靠的数据依据。BIM软件在进行管理工作的过程中，其建筑工程的成本和收入数据较多，计算过程也比较繁琐，在其运算过程中涉及到大规模的数据吞吐，因此在实际运用的时候要配备足够强大的硬件设施来支持BIM软件的正常运作，以便达到预期的运算效果。操作系统为32位、64位所需配备的磁盘、显卡和显示屏都不同，因此现实中大部分企业都会选择专业的人员和专业的设备，为BIM软件功能正常运行提供基础，从而降低工程风险与成本。3.5施工工艺管理作为建筑行业的新兴技术，装配式施工技术在国外已经得到了大范围的推广，但其实它还存在一些问题。由于施工人员大部分对与装配式施工技术尚未熟练掌握，这就造成了在实际施工过程中容易出现操作失误、操作不当，从而会拖慢工程进度或影响工程建造质量。但BIM技术很好的解决了相关问题，管理者可以通过BIM软件对项目施工进行模拟运算，从而快速识别出该施工模式和工艺方案存在的问题，在施工前就能对对方案进行优化，从而保证施工工艺操作时时能够合理合规的进行，从而达到预期的设计效果。同时，在正式开工之前，施工方可以将检查无误的施工方案通过BIM软件制作成模拟动画供施工人员培训使用，通过建筑工艺的模拟动画施工人员能够从更直观的角度了解方案内容，从而在很大程度上降低了施工人员在施工过程中出现工艺失误的概率，这种用模拟动画来让工人了解施工方案的手段，提高了施工人员对于工艺操作准确把握。同时，在工程的复杂重要的节点，通过BIM软件的三维模拟功能可以让施工人员直观感受设计要求和施工方案，使施工人员对于工程了解更加充分，从而优化施工工艺的效果。结语综上所述，在实际作业时，施工人员要明确BIM技术在装配式建筑施工管理中的重要性，在施工前、施工场地布置、施工控制和吊装施工、碰撞检测、预算分析、预制叠合梁施工模拟、构件生产与运输等工作中积极应用BIM技术，进而有效提高施工管理效果，确保建筑工程实际效果与设计预期保持一致，更好地推动我国建筑行业的发展。Reference[1]陈乃岸.BIM技术在装配式建筑施工管理中的应用研究[J].房地产世界,2022,(19):80-82.[2]刘英.BIM技术在装配式建筑施工管理中的应用[J].居舍,2022,(17):51-53+83.[3]孙啸,周泠骏.基于BIM的装配式建筑施工管理方法[J].智能建筑与智慧城市,2022,(02):99-101.[4]李伟.BIM技术在装配式建筑施工管理中的应用[J].住宅与房地产,2021,(28):181-182.[5]田