基于BIM信息化技術在裝配式建筑實施管理中的應用

肖曉光 趙穎 婁宏磊

1.北京中建方程投資管理有限公司，中國·遼寧 撫順 113000

2.中建七局第一建筑有限公司，中國·河北 唐山 064106

1 引言

隨著中國建筑產業化改革不斷深入，裝配式建筑占比逐步加大，信息化管理在裝配式建筑項目中的具體應用，如何實現裝配式建筑信息化建設，提高裝配式建筑施工效率，成為新的難題。本課題旨在將裝配式建筑信息化，同時為提高建筑產品的性能、質量和勞動生產率，降低建造成本提出了可持續發展的基本方案。

2 應用現狀及發展對策

2.1 技術應用現狀

中國北京中建方程投資管理有限公司聯合中建七局一公司，以豐臺張郭莊項目為載體，基于BIM 技術信息化技術在裝配式建筑實施管理過程中開展綜合應用。通過BIM技術提高裝配式建筑施工效率，合理縮短工期，有效降低施工成本。通過對高層裝配式建筑信息化系統性研究，提高現場施工效率，達到施工管理信息化、標準化，為項目管控和成本管理提質增效，加快施工進度，降低質量通病和后期維護、保養費用，減少成本投入。以提升中建核心競爭力。

2.2 本項目BIM 技術實施目標

召開研發小組技術工作總結交流會，會議回顧研發小組從選題、成立、再到收集數據、整理數據的歷程，肯定研發小組取得的成績和做出的貢獻，希望研發小組新的一年以標準化為使命，致力于提高三維設計及BIM 應用質量和效率，使得課題更完善、更具有說服力。

BIM 技術不僅關系著企業建筑技術升級，還關系智慧工程、智慧水利、智慧城市等業務市場的拓展，市場空間巨大；希望研發小組強化能力建設的同時，加大BIM 技術與5G、物聯網、大數據、人工智能等新技術集成應用創新，研究具有自主知識產權的平臺產品，通過BIM 技術提高裝配式建筑施工效率，合理縮短工期，有效降低施工成本。

2.3 整理數據，建立數據庫

現場收集、整理相關數據并建立數據庫。BIM 數據庫的創建，通過建立5D關聯數據庫，可以準確快速計算工程量，提升施工預算的精度與效率。由于BIM 數據庫的數據粒度達到構件級，可以快速提供支撐項目各條線管理所需的數據信息，有效提升施工管理效率。

BIM 數據庫中的數據具有可計量的特點，大量工程相關的信息可以為工程提供數據后臺的巨大支撐。BIM 中的項目基礎數據可以在各管理部門進行協同和共享，工程量信息可以根據時空維度、構件類型等進行匯總、拆分、對比分析等，保證工程基礎數據及時、準確地提供，為決策者制訂工程造價項目群管理、進度款管理等方面的決策提供依據。

3 裝配式建筑智能化工程管理系統設計

3.1 BIM 技術圖紙會審記錄

在項目策劃階段充分利用BIM 技術策劃辦公區、生活區和施工現場布置等，使臨建設施、場區布置充分滿足項目生產生活的各項功能需求。

課題研發小組搭建了BIM 專用服務器和網絡環境，BIM 小組根據施工圖紙按照建模規則和項目樣板文件建立全專業三維模型，包括場地模型、9 棟主樓單體和地下車庫模型。

BIM 小組通過對項目模型的搭建，對不同專業、不同單體發現的問題進行匯總，形成統一格式的文件，交由項目技術人員與設計院進行溝通，發現圖紙設計（結構、建筑、安裝專業）問題150 余處，占到所有圖紙會審內容比例的70%，為圖紙會審提供了重要技術參數，減少后期不必要的變更。

3.2 件生產運輸數字化管理

為確保行車安全，應進行運輸前的安全技術交底。在運輸中，每行駛一段（50KM 左右）路程要停車檢查鋼構件的穩定和緊固情況，如發現移位、捆扎和防滑墊塊松動時，要及時處理。

在運輸構件時，根據構件規格、重量選用汽車和吊車，大型貨運汽車載物高度從地面起不準超過4M，寬度不得超出車廂，長度不準超出車身。封車加固的鐵絲，鋼絲繩必須保證完好，嚴禁用已損壞的鐵絲、鋼絲繩進行捆扎。構件裝車加固時，用鐵絲或鋼絲繩拉牢禁固，形式應為八字形，倒八字形，交叉捆綁或下壓式捆綁。在運輸過程中要對預制構件進行保護，最大限度地消除和避免構件在運輸過程中的污染和損壞。重點做好預制樓梯板的成品面防碰撞保護，可采用釘制廢舊多層板進行保護。

3.3 BIM 技術施工吊裝模擬

利用搭建BIM 場地模型與施工進度計劃相鏈接，生成4D 模型，可以對施工過程及場地狀況進行4D 動態模擬，根據進度計劃對三維模型進行進度模擬，按不同的時間間隔對施工進度進行正序或逆序模擬，檢查是否存在不合理安排。在吊裝過程中進行整體、分區段施工的進度模擬，直觀檢查工序穿插邏輯關系、大型設備安拆時間是否合理，對比計劃進度與實際進度，分析查找進度滯后的根本原因，制定針對性的管控措施。

如吊裝工序，根據建筑面積、戶型、塔吊位置等因素，現場每棟樓設置一臺塔吊。現場共兩家主體勞務公司。各施工區域平行施工，每個區域內各班組流水施工。三個單元樓號按照施工縫進行施工，兩個單元按照平面進行施工，為保證運輸方便，構件車需要進入地庫，地庫增加相應加固措施，結合施工現場道路布置，構建進場不進行堆場，直接由塔吊卸車后直接吊裝至作業面。

根據BIM4D 動態施工模擬，預判預備掛鉤1min、安全檢查2min、起升時間2min、回轉就位2min、安裝時間12min、起升回轉2min、落鉤至地面1min，每吊次累計時間21min，按流水施工組織吊裝工序，在標準層吊裝過程中，在第五塊豎向構件安裝完成后，可從第一塊豎向構件進行封倉，待封邊料初凝后（4～6h）可進行注漿。

3.4 精細化配模

利用模架軟件對模板進行精細化配模管理，提高模板工程施工效率和質量，降低損耗和施工成本。通過軟件初步排布，再依據工程局下發細部做法與質量通病防治手冊進行二次調整，生成精細化配套圖和模板下料清單[1]。

3.5 AR 虛擬施工樣板

通過BIM 技術，建立關鍵工序施工模型，實現工藝流程BIM 技術可視化、模擬化交底；通過AR 技術，達到感知性可視化虛擬施工樣板，部分取代傳統實體樣板；通過AR 虛擬施工樣板的建立，達到了節約材料，避免樣板區過多占用場地面積，有效提高了場地的是用效率，最大的優點在于工藝流程更加直觀的顯示出來，提升了交底效率。

3.6 VR 沉浸式安全體驗教育

采用BIM+VR 虛擬現實技術，進行基于場景的安全體驗教育培訓，對項目施工管理人員和進場勞務人員進行安全體驗教育培訓。將信息融入到虛擬環境中，增強受訓人員體驗，強化安全意識。與傳統教育相比更為直觀快捷。

3.7 標準層施工資源數字化模擬

建立BIM 施工模型，運用BIM5D 技術，模擬標準層施工流程，從施工順序、施工時效、資源配置、質量管控、安全管理多維度分析施工過程，真正做到精細化管理，實現精益建造。

應用二維碼管理物資調配。項目部開發物資二維碼管理系統，從物資生產、運輸、入庫、出庫及安裝全過程信息進行可追溯性管理；采用裝配式貨架，對重要、零散材料進行分類管理，標示清楚，方便出入口管理；結合二維碼（公司級平臺）物流配送和調撥管理，通過對二維碼的掃描，從而實現提高施工階段材料進出庫、分類、限額領料等的管理效率，清楚知道該物資在入車、出庫、盤點的信息。

打造全數字化運維管理系統。基于已開發的二維碼物資管理系統，對物業管控的關鍵點如設備、閥門、電箱等進行二維碼編制，并與BIM 模型相結合，錄入物業運維需要查詢的相關信息，建立數據庫，以方便后期物業的運維管理[2]。

3.8 質量APP 數字化管控

施工過程中經常需要查看圖紙等資料，攜帶紙質文件便利性差，資料的傳遞不暢。且文件存在多個版本，容易出現混亂問題。將所有圖紙信息、監測資料、安全質量問題與模型綁定并同步上傳到云端，實現資料的精細化、信息化管理。

同時，保證管理人員隨時隨地通過手機APP 調用相關資料，而不必隨身攜帶大量紙質資料，基本實現現場無紙化辦公。

每日在質量驗收、巡查過程中如發現質量問題隨時拍照留存，并上傳至BIM 技術質量管理平臺，相關人員收到整改通知后，立即組織人員進行整改，所有問題自動形成記錄臺賬，同時平臺自動將各類問題按類別分類形成圖標，在每周質量例會進行統籌分析。

通過平臺的應用，工程所有質量整改記錄都留存在云端，不僅方便實施跟蹤整改效果，還可以實現人員質量責任追蹤[3]。

4 結語

論文對裝配式建筑結合BIM 施工模擬技術在智能信息平臺中的應用價值和領域進行了詳細而深入的分析。此外，對其應用現狀和發展對策進行了詳細闡述，希望能為后續實際工作提供堅實可靠的理論依據。那么在以后的發展中，我們可以更加重視，加大宣傳力度。創新技術，規范管理；完善制度、給予保障等策略，實現裝配式全生命周期的信息平臺技術在智慧建造中得到高效廣泛應用。