【BIM技術(shù)在裝配式建筑進度管理中的應(yīng)用分析6600字（論文）】

BIM技術(shù)在裝配式建筑進度管理中的應(yīng)用分析TOC\o"1-3"\h\u284251引論 151602案例介紹 2253992.1工程概況 2213022.2設(shè)計概況 3251843.施工準備工作 5295353.1前期準備階段應(yīng)用分析 5125703.1.1BIM團隊組建和軟硬件配置 6248823.1.2BIM應(yīng)用目標 888983.2設(shè)計階段應(yīng)用分析 9326313.2.1設(shè)計準備 9903.2.2設(shè)計步驟 1018233.2.3構(gòu)件建模 12110633.2.4深化設(shè)計: 14224393.3生產(chǎn)階段應(yīng)用分析 186053.3.1RFID編碼體系 18173053.3.2構(gòu)件的生產(chǎn)運輸 1919133.4施工階段應(yīng)用分析 215293.4.1進度管理 21268323.4.2質(zhì)量管理 23300643.5運營階段應(yīng)用分析 23326803.5.1設(shè)備與空間信息化管理 23145003.5.2交付管理 2438284結(jié)語 2612204參考文獻 2711327致謝 281引論隨著我國市場經(jīng)濟的快速發(fā)展，建筑業(yè)已成為我國經(jīng)濟的支柱性產(chǎn)業(yè)。在全國經(jīng)濟建設(shè)的熱潮下，早期的建筑行業(yè)一直是粗放式的發(fā)展模式，污染大、資源消耗多和施工混亂是這一時期的典型特征。裝配式建筑是以精細化設(shè)計、智能化生產(chǎn)、機械化總裝和信息化集成的綠色建筑，可以助推住宅業(yè)供給側(cè)改革，以高科技制造業(yè)模式引領(lǐng)傳統(tǒng)住宅業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，助推中國制造2025。而裝配式建筑的出現(xiàn)，徹底改變了這一局面，并體現(xiàn)了綠色建筑的特點。當下將BIM技術(shù)應(yīng)用到裝配式建筑中，是可行的新型建筑模式之一。由于其構(gòu)件預(yù)制性、施工裝配性等特點，傳統(tǒng)進度管理方法逐漸無法滿足裝配式建筑進度管理靈活性與適應(yīng)性需求，在一定程度上阻礙了裝配式建筑的發(fā)展。因此，完善進度管理模式的研究對促進裝配式建筑快速發(fā)展起著重要的作用。BIM技術(shù)引入我國后，得到了快速發(fā)展，并在設(shè)計，生產(chǎn)以及施工階段起著領(lǐng)跑者的作用。國內(nèi)的學者同時在這一領(lǐng)域展開了相應(yīng)的研究，對學者的研究成果集中進行梳理，可以發(fā)現(xiàn)很多學者較為看重BIM的應(yīng)用價值，也研究了BIM在裝配式建筑中所起到的作用，但是他們的研究多是集中在裝配式建筑的某一個環(huán)節(jié)，如在質(zhì)量控制方面、建造成本方面、安全管理以及資源配置和進度管理方面等等，而將BIM技術(shù)貫穿到裝配式建筑的全過程，還鮮有涉及。本次研究，則將裝配式建筑的全過程作為核心，提供完善的設(shè)計步驟和研究方向，并確保研究成果的最大化，還適當擴展了裝配式建筑的研究邊界，完善BIM技術(shù)在裝配式建筑中應(yīng)用的思路和方法。建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級是必然的趨勢，規(guī)?；藴驶?、信息化成為建筑業(yè)轉(zhuǎn)型的重點方向。將BIM技術(shù)應(yīng)用到裝配式建筑的管理中，可以提高我國的建筑工業(yè)化水平和信息化水平。通過研究我國目前BIM技術(shù)在應(yīng)用到裝配式建筑中存在的問題和弊端，提出優(yōu)化方案，并以此說明BIM技術(shù)的優(yōu)勢，指明其可行的發(fā)展路徑；解決產(chǎn)業(yè)鏈上各項技術(shù)的信息平臺配套不足問題，加強其成本控制的效果；重點突出BIM技術(shù)和裝配式建筑完美融合，建筑智能化和信息化結(jié)合統(tǒng)一，快速實現(xiàn)建筑信息的高度共享和準確傳達。BIM技術(shù)與裝配式建筑都會是今后建筑行業(yè)的中流砥柱。基于BIM的裝配式建筑全壽命進度管理與敏捷管理思想的結(jié)合，使進度管理全壽命周期聯(lián)系更為緊密，環(huán)環(huán)相扣。BIM技術(shù)、敏捷項目管理思想與裝配式建筑進度管理的聯(lián)合運用，使得建筑進度管理不再漏洞百出，更加具有適應(yīng)性、靈活性、持續(xù)性。。2案例介紹2.1工程概況2.1.1□XXXXXXXXXXXXX（1）XXXXXXXXXXXXX凱南北苑住宅項目位于杭州蕭山區(qū)，由上海中房建筑設(shè)計有限公司設(shè)設(shè)計，由上海XX房地產(chǎn)有限公司建造。本項目依據(jù)《城市住區(qū)規(guī)劃設(shè)計規(guī)范》GB50180-93(2002年版)，項目過程使用基本流程，甲方提供電子地形圖底圖文件、相鄰段商品房項目對應(yīng)的電子圖紙、規(guī)劃飛虹路設(shè)計方案電子圖紙。該裝配式建筑的具體建造信息，如下表2-1所示。表2-1凱南北苑住宅項目具體建造信息該項目進行正式施工前運用BIM三維建模技術(shù)來進行撞擊檢測，來模擬收到不均勻力的影響，降低建筑風險。2.2設(shè)計概況凱南北苑住宅項目室外場地絕對標高4.5m，5號樓士0.000相當于絕對標高4.8米:5號樓實際建筑高度超過了22m，凱南北苑住宅項目5號樓的主體立面圖，如下圖5-1所示。凱南北死任宅項目5虧樓屬于該項目的二期，建成后專業(yè)的檢測甲位對任宅整體進行了日照時長分析，認為該住宅項目每戶住宅都達到了冬日日照時長能夠連續(xù)1個小時的最低要求，相關(guān)部門對住宅樓整體及其配套建筑的具體位置和尺寸給予了肯定。凱南北苑住宅項目的預(yù)制率達到了47.69%。(1)地下一層結(jié)構(gòu)根據(jù)設(shè)計方提供的地下一層平面結(jié)構(gòu)，如下圖2-2所示。留洞表:PD1浴室出水口，預(yù)留了150個套管，套管中心距離建筑的最終面2470毫米。調(diào)制冷管KD1離開開孔，保護機殼100,機殼開孔中心距完成表面2430mm。KD2空調(diào)機凝水管打孔預(yù)留100支套管，套管孔中心距施工完成面2250mm。PD1浴室預(yù)留150個套管，套管孔中心距完成表面2705mm。通訊孔DD1，400(W)x500(H)x120(D)，孔底距施工完成300mm。接線盒DD2有500(W)x500(H)x120(D)，底部距離建筑物的最終面1800毫米。150套套管預(yù)留給外部進氣FD1，套管開口的中心距離建筑的最終面2705毫米。加熱墻鍋爐RD1有孔，預(yù)留65棟建筑，房屋開孔中心距建筑端面-57.5mm?？照{(diào)制冷劑管KD1留有開孔，殼體100固定，套管開孔中心距施工完成面2705mm。(3)門窗外窗壓力等級高于國家規(guī)定的第四等級，詳見GB1T7106-2008《建筑物外門窗密閉性、水密性和平衡壓力等級評定標準》。外窗密閉性等級至少為國家規(guī)定的第6級，詳見GB/T7106-2008《建筑外門窗密閉性、水密性和風阻等級設(shè)置標準》。外窗的防水等級不低于因家規(guī)定的第三級，詳見GB/T7106-2008《建筑外門窗密閉性、水密性和風阻等級設(shè)置標準》要求住宅中屬于居住空間內(nèi)的外窗空氣聲計權(quán)隔聲量不得超過35dB，臨走道戶門的空氣聲計權(quán)隔聲量不得超過30dB。施工準備工作3.1前期準備階段應(yīng)用分析3.1.1BIM團隊組建和軟硬件配置(1)搭建項目管理架構(gòu)通過BIM技術(shù)來進行凱南北苑住宅項目5號樓團隊的組建，能夠快速解決工程.上出現(xiàn)的問題，BIM技術(shù)的深入應(yīng)用依靠BIM經(jīng)理的職業(yè)素質(zhì)，BIM團隊.組織架構(gòu)如下圖5-4所示。從圖中可以看出，在凱南北苑住宅項目5號樓BIM團隊組織架構(gòu)中，施工單位仍然是該組織架構(gòu)中的核心部門，通過在該架構(gòu)中設(shè)置投資顧問和BIM經(jīng)理，形成了更加完備的組織架構(gòu)，借助BIM工作室，各個部門可以實現(xiàn)高效協(xié)同。從圖5-4中可以看出，在凱南北苑住宅項目5號樓BIM團隊組織架構(gòu)中，施工單位仍然是該組織架構(gòu)中的核心部門，通過在該架構(gòu)中設(shè)置投資顧問和BIM經(jīng)理，形成了更加完備的組織架構(gòu)，借助BIM工作室，各個部門可以實現(xiàn)高效協(xié)同。圖中打V代表凱南北苑住宅項目5號樓項目中，不同的管理環(huán)節(jié)需要用到BIM技術(shù)的情況。3.1.2BIM應(yīng)用目標在凱南北苑住宅項目5號樓的前期準備階段，工作人員確定了BIM技術(shù)的應(yīng)用目標后，才可以指導后續(xù)的工作。如通過精細的BIM模型生產(chǎn)能夠指導施工的二維圖紙，利用BIM模型進行施工模擬，從而提高現(xiàn)場的施工效率和質(zhì)量等。該項目定義的BIM目標，具體如下表5-3所示。綜合以上準備工作，得出凱南北苑住宅項目5號樓BIM應(yīng)用總體流程，如下圖5-5所示。3.2設(shè)計階段應(yīng)用分析3.2.1設(shè)計準備(1)工作集的劃分裝配式建筑工作集的劃分，劃分的標準有很多可以根據(jù)實際情況劃分，例如按專業(yè)，或者按樓層，按材料類型劃分等。電氣系統(tǒng)的工作集劃分利用于不同的顏色來劃分標準名稱,如下圖5-6所示。在給排水系統(tǒng)中，需要對工作集進行劃分以及系統(tǒng)命名和顏色分類，分類別如下圖5-7所示。(2)項目文件夾管理在裝配式建筑項目的實際運作中，各參與方實現(xiàn)了高效的和溝通和信息分享。這也導致在項目實際推進中，會有來自不同參與方的信息傳到平臺上。此時，需要對不同的BIM文檔進行歸類，根據(jù)前文所述的命名規(guī)則，將不同專業(yè)進行區(qū)分，對項目文件進行歸檔，具體的項目文件歸檔形式如下圖5-8所示。3.2.2設(shè)計步驟對于梁、板、柱的設(shè)計，可以利用AutoCAD和Revit等軟件進行結(jié)構(gòu)建模，建模結(jié)果如下圖所示。預(yù)制構(gòu)件需要提前進行結(jié)構(gòu)的計算以及建筑圖的產(chǎn)出，在本項目中常利用盈建科(YJKBuildingSoftware)1.83配合PDMS、Midas以及Revit等軟件來完成。使用時先打開軟件，根據(jù)結(jié)構(gòu)的樓層標準來添加標準層，結(jié)果如下表5-4所示。通過Revit接口鏈接進結(jié)構(gòu)模型，形成盈建科模型，如下圖5-10所示。3.2.3構(gòu)件建模(1)樓板建模該軟件具有各個構(gòu)件、構(gòu)件規(guī)格的選擇項，根據(jù)需求選擇即可。預(yù)制樓板的建模效果，如下圖5-11所示。(2)樓梯建模時，樓梯的創(chuàng)建可以利用直線模型法繪制梯段，然后創(chuàng)建樓梯體面結(jié)束繪制命令即可得到樓梯構(gòu)件，如下圖所示。(3)墻墻的繪制，在編輯墻的選項中選擇墻體類型，屬性面板里調(diào)節(jié)屬性以及控制條件，建模效果如下圖所示。從圖中可以看出墻體水平及豎向鋼筋的分布情況，并在墻體上可以看到預(yù)留的L型孔洞和圓形孔洞。(4)外掛墻面外部混凝土保護層和頂部的豎向筋彎起同樣按照施工圖標準執(zhí)行，5號樓北側(cè)外掛墻面的建模效果如下圖所示。(5)門、窗因為門窗的主體是墻體，墻體的改動或刪除也必然帶來門窗數(shù)據(jù)的刪除，所以在建模時，在墻體建模完畢后，直接在墻體上點擊構(gòu)建命令放置門窗，具體的建模效果如下圖5-15所示。(6)屋頂屋頂?shù)慕Ｓ泻芏喾绞?，例如跡線屋頂，拉伸屋頂和面屋項等，屋頂?shù)慕ＰЧ缦聢D所示。3.2.4深化設(shè)計:把整棟樓的整體模型分割出一個獨立的單元層(地下一層)，選取45度角俯視，如下圖所示。BIM模型能夠顯示出三層的獨立效果，如下圖所示。根據(jù)圖中所顯示，窗戶的立面形式嚴格的按照了施工圖中要求以及相關(guān)標準來建立，其中，紫色表示為外立面，藍色欄桿部分表示為窗臺，白色表示為為頂層樓板。在樓梯的建模設(shè)計中，需要考慮多種因素的影響，其中實際施工中樓梯與連梁能否無縫對接非常關(guān)鍵，故在相應(yīng)的魯班模型中，與實際施工對應(yīng)的相關(guān)安裝節(jié)點不得出現(xiàn)差錯，以保證施工的準確進行。凱南北苑住宅項目5號樓BIM模型的土建部分，如下圖所示。在澆筑澆筑混凝土后因為考慮到內(nèi)外溫度差，混凝土表面會出現(xiàn)裂縫等問題，所以在混凝土凝結(jié)之前進行二次抹面打磨，在進行薄膜養(yǎng)護,起到保溫作用。在門窗洞口模塊的加固方面，不允許出現(xiàn)鋼筋對接的現(xiàn)象，應(yīng)嚴格按照有關(guān)規(guī)定對鋼筋進行綁扎固定。鋼筋內(nèi)部詳情如下圖所示。綁扎工作需要嚴格的遵守規(guī)范，在綁扎前，應(yīng)將墻體鋼筋全面清理，之后嚴格按照規(guī)范要求綁扎鋼筋網(wǎng)格，根據(jù)規(guī)范，墻體鋼筋保護厚度應(yīng)設(shè)置為20mm。樓模型的板洞部分，如下圖所示。管線的建模，可利用BIM技術(shù)在Lubansoft建模軟件中實現(xiàn)數(shù)據(jù)建模，需要注意在建模中應(yīng)將數(shù)據(jù)模型保存于LubanBIMworks中。標準，層框架柱及剪力墻，如下圖所示。樓面荷載的傳遞方式為:樓面荷載-+梁->柱子,所以柱子受力情況發(fā)生改變，成為主要的受力載體。樓面荷載傳遞給梁或者柱，在此過程中梁或者柱會受到彎矩的影響發(fā)生彎曲、變形，嚴重者會因此受到破壞?，F(xiàn)如今BIM技術(shù)相較于傳統(tǒng)技術(shù)有了巨大的改善，如在機電管線布置上能夠做到精準預(yù)埋，減少不必要的交叉碰撞，還可以方便更改管線布局，標高及位置，使之美觀，方便安裝，利于操作。更重要的是，利用BIM技術(shù)設(shè)計模型后能夠三維展現(xiàn)各部分空間的位置，對于空間沖突的分析可以說是十分便利，能夠快速發(fā)現(xiàn)各專業(yè)間的細小處的沖突或者問題，給及時解決提供了條件，減少了設(shè)計過程中的變更，極大的節(jié)約了施工時間成本。例如，管線設(shè)計不合理造成的碰撞。如下圖所示。由于機電系統(tǒng)工程細節(jié)的復(fù)雜性和設(shè)備規(guī)模經(jīng)常超過進出口,安排設(shè)備裝配序列時，應(yīng)注意與其他建設(shè)項目配合協(xié)調(diào)，利用BIM技術(shù)模型動態(tài)來對建筑中機電系統(tǒng)以及建筑進度進行模擬性協(xié)調(diào)，并考慮管道和設(shè)備安裝所需的空間、工作順序，以確?，F(xiàn)場施工更加順利、高效地完成。例如，施工次序所造成的空間沖突的影響，如下圖所示。3.3生產(chǎn)階段應(yīng)用分析3.3.1RFID編碼體系(1)設(shè)計基本原則1)唯一性編碼體系中單元與編碼存在唯一關(guān)系，每個構(gòu)件配位唯一一個編碼。2)簡單性為滿足系統(tǒng)高效運行，提高系統(tǒng)的識別和使用性，編碼不得過于繁雜，內(nèi)容應(yīng)簡單、精煉。3)可擴展性BIM技術(shù)當前還處于持續(xù)更新中,當前構(gòu)建的凱南北苑住宅項目5號樓BIM模型，還會出現(xiàn)一些新的元素。在此背景下，因嚴格按照要求備用系統(tǒng)編碼的剩余空間，以使系統(tǒng)能夠滿足新要素的編碼需求。(2)編碼體系本次在凱南北苑住宅項目5號樓中，構(gòu)建的編碼體系如下表5-5所示。3.3.2構(gòu)件的生產(chǎn)運輸裝配式建筑構(gòu)件生產(chǎn)常見配備了自己的信息化系統(tǒng),技術(shù)人員可以在信息系統(tǒng)上查詢構(gòu)件的詳細信息，并對這些信息進行轉(zhuǎn)化形成機器可以識別的參數(shù):通過控制程序完成整套生產(chǎn)工序，如模板的制作，鋼筋的捆扎，預(yù)埋件的安裝等。如果出現(xiàn)構(gòu)件生產(chǎn)不達標的情況，需要對生產(chǎn)過程進行回溯和追蹤，協(xié)同平臺對反饋回來的質(zhì)量信息做出處理意見。在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)的同時,將構(gòu)件的名稱，編號及批次等數(shù)字信息譯成二維碼,便于查詢將，實現(xiàn)數(shù)字化管理。構(gòu)件的數(shù)字信息及二維碼標簽如下圖5-26所示。裝配制構(gòu)件在完成生產(chǎn)后，應(yīng)開始準備構(gòu)件的運輸。運輸過程中，應(yīng)由土建分包和構(gòu)件廠協(xié)調(diào)，根據(jù)工程進度以及現(xiàn)場需要及時配送。運輸計劃表如下表所示。構(gòu)件廠在收到計劃表后，由廠內(nèi)駐廠質(zhì)檢員進行檢查核驗，核驗通過后運轉(zhuǎn)各部門按驗收單進行驗收、配送預(yù)制構(gòu)件驗收單如下圖所示。3.4施工階段應(yīng)用分析3.4.1進度管理BIM模型將裝配式構(gòu)件的實時狀態(tài)反映至平臺并用不同的顏色加以區(qū)分，目的是為了方便管理人員跟蹤定位，構(gòu)件狀態(tài)實時顯示如下圖所示。(1)生產(chǎn)進度管理裝配式構(gòu)件生產(chǎn)的工藝流程是配置混凝土、模具安裝、鋼筋網(wǎng)布置、預(yù)留預(yù)埋件放置、澆筑混凝土、蒸氣室養(yǎng)護、脫模等，參建各方通過對裝配式構(gòu)件生產(chǎn)流程關(guān)鍵節(jié)點的跟蹤能夠十分精確的獲得生產(chǎn)過程的實際進度。生產(chǎn)管理人員通過手持終端掃描RFID標簽，將構(gòu)件當前的狀態(tài)上傳到管理.平臺中，施工方可以在平臺上隨時查詢所需構(gòu)件的信息，如下圖所示。在施工前，施工方的下一步吊裝計劃通過BM共享平臺傳遞給技術(shù)人員。為了避免現(xiàn)場出現(xiàn)構(gòu)件堆積的情況,構(gòu)件生產(chǎn)數(shù)量應(yīng)構(gòu)件的生產(chǎn)速度應(yīng)略大于現(xiàn)場構(gòu)件吊裝數(shù)量。在構(gòu)件生產(chǎn)前，利用BIM技術(shù)進行構(gòu)件生產(chǎn)模擬。BIM模型的信息細化需要深入到每一個環(huán)節(jié)，在不同的環(huán)節(jié)通過信息的共享來實現(xiàn)進度的高效管理。反饋的信息內(nèi)容包括:構(gòu)件的生產(chǎn)節(jié)拍、構(gòu)件的尺寸大小、洞口預(yù)留與預(yù)埋件安裝所需的時間等，通過現(xiàn)場生產(chǎn)反饋信息，生產(chǎn)人員進行不斷地生產(chǎn)模擬優(yōu)化。(2)運輸進度管理在構(gòu)件的運輸中，現(xiàn)場管理人員在構(gòu)件出廠前，根據(jù)對RFID標簽的掃描讀寫，識別需要運輸?shù)难b配式構(gòu)件，將運輸及時信息傳遞給接收方。在運輸中，由運輸人員輸入車輛信息、運輸路線和駕駛?cè)诵畔?并上傳到BIM物聯(lián)網(wǎng)協(xié)同管理平臺中。至于運輸車輛在運輸途中的信息，通過GPS定位器來進行追蹤。(3)施工進度在裝配期間，管理人員通過記錄構(gòu)件的出庫時間、裝配準備時間、裝配完成時間、驗收時間實現(xiàn)構(gòu)件從入場到裝配合格的狀態(tài)信息及責任人員信息追蹤。3.4.2質(zhì)量管理采用BIM技術(shù)將復(fù)雜的構(gòu)件生產(chǎn)過程、裝配路線與裝配方法通過模型或視.頻形象地展示。在現(xiàn)場的施工人員可以全面的把握施工難點，并對其中潛在的質(zhì)量問題提前進行處理。同時，這種可視化的展示模式，可以方便施工人員的理解，也便于技術(shù)人員對相關(guān)流程的展示。3.5運營階段應(yīng)用分析3.5.1設(shè)備與空間信息化管理凱南北苑住宅項目5號樓完成交付后，基于BIM技術(shù)構(gòu)建的設(shè)備與空間信息化管理系統(tǒng)，可以保證運維管理人員隨時隨地掌握設(shè)備的運行情況，出現(xiàn)問題及時維護與保修，根據(jù)設(shè)備指定位置的二維碼，輔助維修人員進行現(xiàn)場檢查，如下圖所示。借助BIM技術(shù)，還可以對5號樓的空間進行信息化管理，及時掌握設(shè)備的運行能耗，以5號樓中的空調(diào)設(shè)備為例，BIM系統(tǒng)通過對室內(nèi)和室外溫度傳感器進行信息收集處理，自動智能識別，調(diào)節(jié)、控制室內(nèi)的溫度，使其達到技能節(jié)能又能舒適的要求。如下圖所示。3.5.2交付管理傳統(tǒng)的建筑交付都是利用大量的紙質(zhì)報告和文件，查閱十分不便，甚至出現(xiàn)少查漏查等現(xiàn)象，但利用BIM技術(shù)就不會出現(xiàn)這種問題，它將工