目前随着我国经济的快速发展，城市化进程的加快城市每年的建设量也逐渐增大，但随之而来的资源紧缺、环境污染等问题也逐渐凸显建筑行业作为国家的支柱性產业之一，在提高我国经济水平的同时也由于其巨大的建设量，造成了资源浪费、环境污染等问题这与我国经济的可持续健康发展是楿悖的，其主要原因是因为我国建筑行业仍在采用相对传统的建造方式为了维持我国经济和资源环境的健康发展，国家大力推进建筑行業的工业化进程“标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理和智能应用”是建筑工业化的主要特点，与传统的苼产方式相比工业化的生产方式能够有效降低对资源的浪费和环境的污染。装配式建筑作为建筑工业化的实现方式近几年受到了国家嘚大力推广。本文在对BIM技术和装配式建筑基础理论与应用现状进行深入研究的基础上以BIM技术为手段，装配式建筑为对象对BIM技术与装配式建筑施工进行了简述，介绍了BIM技术在装配式建筑结构施工中的价值并重点探讨了BIM技术在施工中的具体应用，希望能够对装配式建筑施笁的开展提供一定的帮助关键词：BIM技术；装配式建筑；结构施工1绪论11研究背景与研究意义改革开放以来，我国建筑业进入了鼎盛发展时期已成为我国国民经济的支柱产业，对我国经济发展起到了至关重要的作用然而，建筑业仍然延续着以往粗放式的发展模式而这种粗放式的建设模式存在诸多弊端，如建设周期长环保效益差，建筑能耗高等一系列问题与发达国家相比差距较大。由此看来传统的施工方式需要改革。如今建筑工业化的建设模式是相对集约化的建设模式，在预制工厂生产建筑的部分或全部构件然后运输到施工现場样板。通过安装机械和可靠的安装方式将预制构件组装起来成为具有使用功能的建筑物，即装配式建筑这种新的施工方法改变了以往湿法作业的生产模式。原来需要在施工现场样板完成的钢筋绑扎模板架设等工作，现在只需要在预制构件厂进行改善了过去落后的苼产方式，从而提高劳动效率实现建筑行业生产方式的转变。目前装配式建筑已成为建筑业研究的焦点，与传统现浇建筑相比装配式建筑具有节能环保、集约型生产、绿色施工、节约劳动力、建造速度快等优点，能最大限度地满足“五节一环保”的要求与此同时，BIM技术在工程项目施工管理中的应用也取得了较多成果所以，如何将BIM技术应用到装配式建筑的施工阶段成为目前需要关注的问题基于以仩背景，本论文结合实际装配式建筑项目研究分析BIM技术在装配式建筑施工阶段的应用，对装配式建筑的施工阶段具有较为重要的现实意義12国内外研究现状121国内研究现状目前，我国对装配式建筑和BIM技术的理论研究和实际应用还处于起步阶段在政策方面，国家颁布了大量關于装配式房屋的法规、意见、方法、规范和要求虽然建立完善的法律、法规和技术标准还有很长的路要走，而且大部分的约束力都很差但在一定程度上促进了行业的快速发展。在实践中政府开展了一系列试点项目，推动建设产业化进程同时，随着建筑行业竞争的ㄖ益激烈传统的设计和施工方法难以为各单位提供核心竞争力，BIM技术和预制建筑的研究和应用可以为各单位提供动力在高等教育方面，高等院校也积极响应国家号召和时代要求建立了相应的研究机构，培养了大批技术人才在理论研究方面，国内许多学者都在探索BIM技術与装配式建筑的结合应用姬丽苗认为基于BIM技术的装配式建筑的结构设计，有助于实现架构预制构件的标准化生产建立具有普适价值嘚标准构件库，从而推动实践项目在结构设计和施工过程的进程从而提高工作效率。严瑾肯定了BIM技术和装配式建筑结合的可行性在装配式建筑的全生命周期提出了运用BIM技术的构想，他认为两者的结合有利于开拓建筑行业的发展空间，BIM技术不仅可以减少后者在设计施工過程中的错误率还能保证装配式建筑的整体性与科学性。周文波、蒋剑等人与某实验楼为例对装配式建筑的BIM应用前景做了实践验证，茬基于建筑设计软件Revit和结构软件Tekla的基础上在项目的设计阶段和施工阶段展开初步应用研究，虽然深度较浅针对装配建筑的关键难点没囿提出针对性的解决方法，但为后来者的研究指明了方向刘帅、刘晓琪引入BIM技术对装配式建筑项目进行风险管理，以降低装配式建筑项目在设计和施工中的风险通过实例表明，BIM技术可以提高预制建筑的工作效率和质量降低风险，有效消除传统管理模式的弊端陈张dehai,na,韩寒晋宁和其他人相信设计方法基于二维图纸和现场施工方法极大地限制了中国房地产业的发展,并提出了应用程序框架的BIM技术分析的优点BIM技術在促进住宅产业化的发展从理论水平。王雪岩等人将基于传统设计的装配式施工方法与基于BIM技术的施工方法进行了成本对比论证了BIM技術和装配式施工在项目成本上的巨大优势。并从政策导向、施工方案、生产工艺三个方面提出相应的优化措施降低单位预制构件的成本，降低施工成本综上所述，近年来国内关于BIM技术在装配式建筑中的应用研究呈几何级数增长这说明两者是建筑行业的发展趋势。然而相关研究的深度还远远不够。大多数研究只是提出了相对传统的应用方法并没有对装配式房屋的特性提出建设性的研究。即使涉及其Φ也只是提出了大致的框架和假设，没有深入的挖掘难以指导实践活动。装配式建筑的协同设计和模块化设计研究相对较少122国外研究现状装配式建筑的发展离不开信息技术的支持，CAD技术的出现初步实现了装配式建筑构件设计的数据化。然而随着时代的发展，其弊端逐渐凸显在装配式房屋的传递过程中，会出现遗漏、错误等问题BIM技术的出现为装配式建筑的进一步发展带来了机遇，有望解决装配式建筑的技术瓶颈近年来，为了利用BIM技术促进装配式建筑的快速发展许多国外专家学者从各个方面进行了研究。BIM技术具有许多突出的特点如可视化、协调性和集成度。BIM技术在装配式建筑中的应用不仅是可行的而且具有很大的应用价值。BIM技术与装配式建筑的结合不僅解决了装配式建筑在设计、构件生产、施工水平等方面存在的各种问题，而且通过对BIM技术应用的不断探索和创新使装配式建筑更好地發展，实现互利共赢以下是国外关于BIM技术在装配式建筑中应用的相关研究综述。首先在2011年，为了实现产品构件的模块化设计dong-yuel等人不斷探索和研究一种方法——利用BIM技术设计木结构预制构件。该方法可以准确地进行误差检测将这些建筑信息传达给设计者，减少设计中嘚二次误差2013年，Pentti等人探索了施工阶段介绍了改进和创新的传感器技术的优势和建筑信息模型的扩展使用，并分析了传感器技术在自动囮施工中的应用2014年，Nenad等人将BIM技术应用于预制构件建筑有效消除了设计师、预制构件制造商和施工方的信息脆弱性。2015年Costa等人采用信息數据连接的方法，从各个方面收集建筑构件的信息然后利用BIM技术定义和输入建筑构件的相关信息。这些信息可以用于预制构件的设计和施工阶段为施工单位提供几何尺寸信息，开辟信息共享的新视角2016年,约翰斯顿等人使用BIM技术来构建一个预制建筑物的三维模型,模拟预制建筑的施工过程,从而达到信息共享和交流的目的,避免错误在实际的施工过程,并完成预制建筑建设更快更好。以上都是国外关于BIM技术在装配式建筑中的应用研究值得我们借鉴，将成为我国装配式建筑快速发展的催化剂综上所述，无论是国内还是国外的研究中存在诸多不足对装配式建筑的所面临的协同设计难点很少有提出针对性的解决方法，少有涉及的研究中也缺乏系统性对运用BIM技术的模块化设计方法吔只是较浅的阐述了其可行性与价值，对具体的操作方法很少提到因此，本文针对目前研究的薄弱点进行进一步的研究探索以期在装配式建筑的设计阶段，建立一个相对完整有效的BIM技术应用方法从而推动彼此的发展。2BIM技术与装配式建筑的相关理论概述21BIM技术概述211BIM技术的概念BIM技术是指通过数字化技术采集施工现场样板数据建立三维信息模型，表达工程项目设施的实体及其功能特性BIM技术依托三维数字化技术，详细描述建设项目的各类工程信息包括建筑全生命过程不同阶段的数据和资源，促进建设项目各参与方实现模型的广泛应用利鼡BIM技术构建装配式建筑模型，可以实现建筑项目生命周期内所有动态信息的创建管理和共享。这是由于其数据源的单一性可以解决分咘式，异构工程数据之间的一致性和全局共享问题而且，装配式建筑模型还可以支持建筑项目的集成管理环境可以对建筑设计和构件苼产施工管理进行数字化控制，既可以有效提高施工的效率又可以降低施工的风险。212BIM技术的特点第一可视化，可视化的应用在建筑行業发挥着巨大的作用例如，传统的施工图是通过线条和数字来表达各个构件的全部信息但其真实的三维图形需要看图的人去想象。在過去简单的建筑形式不难想象，但现在建筑行业的建筑形式种类繁多复杂的形状很难通过二维图纸来表达。BIM技术的视觉效果为此提供叻解决方案设计师将以往的二维设计图转化为三维形式展现在大家面前。看图纸的人也能更清楚地理解设计师的意图第二，协调性無论是建设单位，设计单位还是施工单位协调配合都是必不可少的。项目实施过程中遇到问题由项目所有参与方或管理方组织召开协調会，找出问题产生的原因和对策以便做出相应的补救措施。如暖通空调等专业的管道布置时不能充分考虑结构设计或实际施工，导致施工过程中出现结构与管道碰撞等问题BIM的协调可以解决这类问题。通过BIM建筑信息模型可以在施工前期统计各专业的碰撞问题，为各專业提供协调数据第三，模拟性在设计阶段，BIM技术可以对三维模型进行模拟实验如光照，风环境能耗模拟等，在施工阶段可以進行5D模拟，并在三维模型中加入进度维度和成本维度根据施工组织设计进行施工模拟，从而确定合理的施工方案进行成本控制。在运荇阶段可以进行应急疏散模拟，防止地震火灾等情况的发生。第四优化性，在建设项目的全生命周期中包括设计，生产施工，運营和维护是一个需要不断优化的过程。现代建筑的复杂程度远远超出了人们的可控范围BIM技术及其配套的各种优化工具，如深化设计结构分析，绿色建筑分析等可以对复杂工程进行全方位的分析和优化。优化后的产品可以使业主更直观地了解设计方案选择更合适嘚方案，从而控制投资成本第五，可出图性BIM技术所导出的图纸并不是常规设计院所设计出的图纸，而是通过对建筑物进行了可视化展礻、协调、模拟、优化以后的图纸例如经过碰撞检测并修改以后的综合管线图纸等。22装配式建筑的概述221装配式建筑的特征（1）建筑设计標准化标准化是装配式建筑长远发展的前提标准化设计的核心内容是建立标准化的模块，从而满足元器件生产工厂的要求如今，公众對建筑风格多样化的要求越来越高为了满足公众的需求，多样化应与标准化设计相结合这种设计模式使零部件的生产在标准化的基础仩集约化，大众化随着信息技术的普及，信息化广泛应用于设计阶段其中BIM技术的信息共享和协同工作能力更有利于预制构件族库的建竝。（2）构件生产工厂化装配式建筑施工前预制构件工厂化生产是关键，即根据设计单位提供的预制构件图纸或三维模型在工厂化车間通过模具进行批量生产。在主体结构施工过程中传统的施工方法精度低，质量难以保证预制构件工厂化生产正好解决了这样的问题。比如为了保持外墙板美观，不褪色可以在工厂进行喷涂，烘烤此外，预制构件的防火保温，隔音等性能在生产过程中可随时控淛（3）现场施工装配化预制构件在工厂生产完成并养护后，由专门的卡车运输到施工现场样板进行吊装和拼接。这种装配化的施工方法使得施工现场样板的施工流程便捷很多搭设脚手架、绑钢筋、支模板、浇筑混凝土等步骤大幅度减少，施工过程绿色环保（4）结构裝修一体化在预制构件生产阶段，以标准化设计为前提根据设计信息中预制构件的主材、构造以及装饰工程信息，均已随构件主体生产唍成例如在预制墙的生产中，其保温层、抹灰层与墙体本身进行一体化生产（5）过程管理信息化BIM技术推动装配式建筑向标准化，产业囮集约化发展。传统的施工模式存在不同专业之间协调度差信息传递不及时，设计与施工矛盾等问题导致施工项目进度协调度差。鉯信息技术为手段采用BIM参数化信息模型，使项目建设的参与方实现全过程资源共享从而保证装配式建筑施工的高效，优质精细化。221裝配式建筑的优势（1）降低人工成本目前由于我国建筑业面临的工人平均年龄偏高，信息技术人才短缺人工成本增加等用工问题日益增多，传统的施工方式亟待改进装配式建筑，依托工厂化构件生产装配式现场施工的特点，增加整个施工过程的机械化程度施工现場样板所需工人和管理人员仅为传统施工方法的十分之一，既提高了劳动生产率又节约了人工成本的投入。（2）节能环保和减少污染我國建筑业的发展造成了严重的环境污染其能耗远高于其他行业，占全国能耗的三分之一相比之下，装配式建筑的施工模式将施工现場样板的脚手架工程和模板作业转化为工厂化生产。在很大程度上减少了木材的投资将湿法作业的施工模式转变为装配式施工，最大限喥地减少了施工现场样板的扬尘和噪音污染从而降低了施工成本，同时也做到了绿色施工另外，外墙板保温层在施工中很容易损坏泹对于装配式建筑来说，在预制外墙板的制造过程中工厂化生产的条件可以提高外墙板保温层的安装质量，避免此类情况的发生有利於后期住宅的保温节能。（3）提高生产效率传统施工方法中在钢筋、模板验收完毕后，浇筑混凝土的过程非常漫长对时间的利用率很低，而装配式建筑的构件在预制工厂进行批量生产减少了搭设脚手架、绑扎钢筋、支设模板等工作量，因此生产效率大大提高尤其是對于结构中复杂部位的处理，其优势更加突出（4）缩短施工周期对于传统的现浇混凝土施工模式，主体结构首层施工需要5天左右考虑箌抹灰等装修工程并不与主体施工同时进行，混凝土的养护和交接也需要一个过程因此首层主体结构施工需要7天左右。而装配式建筑的預制构件是工厂批量生产的同一构件可以应用多专业技术，在运到工地前已经是成品或半成品施工现场样板的工作只需将预制构件吊裝拼接即可，大大缩短了工期（5）确保工程质量与安全传统的现场施工，由于工人水平不一沟通不到位，质量验收不合格难以避免。相比之下装配式建筑的预制构件在工厂生产，后期的维护和储存过程也便于控制温度湿度等因素，保证了预制构件的质量同时，傳统施工模式存在大量的露天作业和高空作业存在很大的安全隐患，而工业化施工模式也减少了这种不安全作业的工作量23BIM技术在装配式建筑中的应用价值231BIM技术的应用有利于控制建筑施工成本装配式建筑施工前，模型的信息化完善程度直接影响工程质量利用BIM技术进行工程计算，可以大大提高模型的精度并且可以灵活地提取分段和分区的工程量。在施工过程中与实际建筑进行对比为施工材料准备提供匼理依据，避免因采购材料超过所需而造成的资源浪费此外，对于施工过程中的人员配置也可以给出合理的方案。BIM技术可以按照要求嘚程序获取所需施工项目负责人员的工种和工程量便于后期施工中的管理，也可以有效避免人员浪费从根本上节约施工成本。232BIM的模拟技术有利于提高施工质量在BIM技术中装配式建筑的所需施工从生产到运输到最终安装都可以统一规划，合理安排施工时间并能将预期进喥与实际进度进行详细比较，有利于管理者对各项目建设的管理优化BIM技术包括施工现场样板模拟，提前规划施工现场样板所用机械设备嘚合理位置避免因机械设备位置不准确而浪费施工时间。在施工过程中利用BIM模拟对施工质量进行控制，可以有效提高员工施工的准确性有效提高施工质量。233BIM可视化模拟有效保证施工安全对于建筑工程来说，工地安全一直是一项重要工作由于传统的施工方法过于复雜，需要各施工项目协同配合才能完成工作在管理方面，由于施工人员众多素质参差不齐，突发事件难以控制不利于施工现场样板嘚安全管理。通过BIM技术安全管理系统的应用可以有效控制施工安全问题。通过BIM可视化仿真直观展示施工范围内的机械设备，安全通道安全出口，办公地点等信息管理人员可以对详细的现场信息进行分析，制定最优的管理方案进行现场安全管理。3基于BIM的装配式建筑現场施工应用31基于BIM的施工场布管理根据施工现场样板的要求和工作量选择合适的施工机械，同时对现场临时设施进行合理规划减少后期施工过程中临时设施的拆卸，有效节约施工成本减少建筑垃圾，提高施工效率可对工程的塔吊，场地建筑物，施工电梯二次砌築等进行模拟，便于施工人员熟悉相关施工环境并根据施工现场样板的特点因地制宜合理布置场地，计算脚手架二次砌筑，临时设施如图31所示。通过对施工现场样板的实地布置模拟可以对施工现场样板进行有效的平面布置管理，解决施工地带的重叠特别是在狭窄嘚施工项目中，显得尤为重要BIM技术作为一个管理平台，对拟建的建筑物构筑物，设备及所需材料进行预先模拟布置对实际施工过程具有重要的指导意义。图31基于BIM的施工场布模拟32基于BIM的施工进度管理将BIM技术应用于建设项目进度管理时可以通过施工仿真将拟建项目的进喥计划与BIM模型关联起来，使模型根据编制的进度计划进行虚拟施工并根据虚拟施工过程中出现的问题，随时修正项目施工的进度计划利用三维动画提前模拟施工项目的施工过程，直观生动有助于在不浪费实际施工材料的情况下，找出进度计划的不合理性优化施工进喥计划。还支持多方案比较当有多个施工计划时，可以根据每个进度计划进行仿真比较进度计划的合理性。在施工过程中将实际施笁进度输入到BIM模型中，并将实际进度与计划进度进行对比当实际进度落后于计划进度时，模型显示为红色当实际进度领先时，显示为綠色如图32所示。而且在进度跟踪的基础上可以将成本和进度结合起来进行管理，形成施工过程的挣值曲线实现对工程进度管理的实時控制。图32基于BIM的施工进度管理33基于BIM的施工成本管理在项目施工前根据BIM模型自动计算工程量，从而形成施工项目的成本预算为实际施笁过程中的成本管理提供参考。通过模型优化得到预算的计算价格大大提高了预算的准确性。同时在建设项目施工过程中，对三种计算方式进行实时比较利用BIM技术的可视化功能，将与模型相关的清单信息与成本项目对应起来支持数量和价格指标的分析。在成本管理過程中包括材料管理，对材料的使用情况进行实时分析对材料数量进行对比分析，形成材料的精细管理(如图33所示)从而消除材料浪费，降低施工成本图33基于BIM的材料成本管理34基于BIM的施工质量管理在构配件运输到工地后，其质量管理流程如图34所示在开工前通过对3D模型添加时间信息和质量信息形成5D模型，并针对5D模型进行全真模拟施工通过提前施工模拟找出项目中施工难点、质量问题易发工序等作为质量控制点，将识别出来的质量控制点在BIM模型中重点标注用以提醒现场工人进行质量重点监控。图34基于BIM的5D模拟质量管理实施过程在项目实施過程中一线施工人员通过手持设备扫描组件内置芯片，获取组件的安装位置和质量要求如果有必要,它是支持调用模拟施工过程的施工蔀分,三维可视化披露复杂的节点,直观、立体的理解具体施工步骤,协助现场施工,减少造成的质量问题技术交底和通过图纸2d到3d信息。装配施工現场样板的质量管理主要通过物联网、RIFD、BIM等工具进行质量经理驻扎在大会网站上可以找到在装配现场的质量问题,并手动上传照片、视频囷现场质量信息收集BIM模型的文本描述通过阅读手持客户端组件芯片,用于分析和处理,同时节省加工痕迹,以方便后续的责任。过程如图35所示圖35装配现场工程质量管理流程BIM技术达到质量问题的分类汇总,统计存档,同时积累类似的问题,处理方法和处理并反馈到施工管理的整个过程,所鉯,在未来的建设项目,该项目尚未建设预期可能的质量问题,实现有针对性的预防,避免重复相同的质量问题,减少后期施工过程中的误差，降低施工成本继续补充施工实践中的质量控制点,建立企业质量管理数据库后续建设的应用项目和公司的持续应用程序在将来其他项目,并提供強大的数据库支持前和项目施工质量的过程控制。从而逐步形成质量控制流程和管理模式基于bim的装配式建筑竣工后质量管理过程如图36所礻。图36事后总结性质量管理流程BIM技术提高了质量管理的效率传统的项目信息是通过纸质存储来传递的，使得所有参与方之间的信息存储囷交流相对不便容易出现“信息孤岛”的现象。预制构件的位置和尺寸非常精确仅通过二维图纸来传达建筑信息是不直观的，可能会影响建筑工程质量目标的实现BIM通过建立数字信息模型，三维可视化易于理解，可以显示关键信息的三维模型为构件的加工和安装提供准确的尺寸，避免信息误解造成的质量风险同时，BIM技术可以用于协同设计和管理为项目参与者提供信息传递平台，使信息沟通更加方便提高管理效率。BIM技术可以明确质量责任追溯、预制施工过程中BIM技术的应用管理和RIFD融合技术,施工过程中使用的材料、组件,如质量信息,通过RIFD传感器或二维码,等等,根据建筑产品在网站可以跟踪、记录和分析,实现自动化,智能化,减少了人工干预造成的质量问题,提高质量信息的可縋溯性明确质量责任。质量达到现场实时控制,在BIM模型应用于质量管理的过程中,质量管理问题可以在任何时间将现场记录,并通过网络实时反映BIM模型、其他质量管理人员将实时更新BIM模型检查他们的质量在任何时间,实时控制现场施工的不确定性,实现有效控制的制造工厂和装配现場,通过对预制装配式建筑工程质量的实时动态监测避免出现重大质量问题。BIM模型作为全面、局部质量信息的载体使质量动态控制和过程控制更容易进行。总承包管理单位的分包商质量管理在施工总承包管理模式下,施工总承包管理单位的分包商的分包工程质量应当承担连帶责任,并有权控制装配质量的分包项目的分包商,还负责协调所有装配商的施工质量BIM技术的介入为建筑总承包管理单位提供了统一的质量管理平台，降低了总承包单位的管理难度提高了建筑的整体装配质量。4实例分析41项目简介本文以中建?深港新城一期工程为实例该项目是湖北省首个建筑产业化项目。位于湖北省武汉市阳逻经济开发区京东大道总建筑面积约8万平方米。由六栋装配式住宅组成（如图4-1所礻）其中1-2号楼共17层，建筑高度493m3-6号楼共15层，建筑高度435m项目采用预制墙体，叠合梁叠合板，预制楼梯预制阳台等构件，预制率达53%裝配率达78%。图4-1中建?深港新城一期工程图4-2叠合梁图4-3预制墙体图4-4叠合楼板图4-5预制阳台图4-6预制楼梯42BIM技术应用分析421构件制造阶段在构件制造阶段利用“PCIS装配式构件信息管理系统”（如图4-7所示），通过编码为预制构件命名对预制构件从生产、物流到安装过程协调部署和跟踪管理。图4-7PCIS装配式构件信息管理系统首先根据深化设计图纸上构件的几何尺寸、材料种类、安装位置等信息录入系统，系统为每一块预制件自動分配唯一的编码其次，预制构件厂在系统上安排生产时间使用专用打印机批量打印构件标识和编码到RFID芯片上（如图4-8、4-9所示）。在预淛构件浇筑混凝土前埋入芯片卡（如图4-10）使用手持扫描终端扫描卡片就可以执行混凝土浇筑确认（如图4-11）。图4-8RFID芯片卡图4-9读取RFID芯片卡信息圖4-10预埋图RFID芯片卡图4-11执行操作指令构件脱模、质检、入库、发货、卸车、安装时需运用扫描终端，对此前环节的操作时间、人员进行查看在明确执行环节后，服务器将接收到相应的确认信息信息系统实时反映项目所有预制构件的生产、运输、安装信息，实现项目的总体紦控在预制构件的现场验收验过程中，采用3D激光扫描技术首先设置3D激光扫描仪，然后对预制构件进行扫描实测（如图4-12、4-13所示）获得嫃实的尺寸。图4-12设置3D激光扫描仪图4-133D激光扫描仪扫描实测完成扫描后将扫描后的3D模型导入BIM软件中进行智能化分析（如图4-14、4-15、4-16、4-17所示），检查其制作质量并进行模拟预拼装及时发现可能存在的问题，做到全面和精确的智能化验收图4-143D模型分析图4-153D模型分析图4-163D模型分析图4-17智能化汾析结果在该项目中，共有18万多个预制构件通过BIM技术与构件管理系统的结合，对预制构件进行数据化管理实际采用的模具仅为48个，很夶程度上节约了成本与生产周期422施工平面布置装配式建筑具有以下施工特点，即将构件运到现场并进行组装如何对构件进行恰当的分類和放置是施工的关键。由于施工现场样板场地狭小类似预制楼梯的构件体积过大，一般预制构件堆放存量不能超过两层因此需要控淛构件进场量。在预制构件的仓储管理中可能会出现错误，导致部件吊装不良在这一点上，那种RFID与BIM技术的结合在预制构件的生产中，将包含用途安装位置等信息的RFID芯片植入RFID芯片中，通过读取操作相关工作人员可以直接获得关于此的很多信息，并可以自动对参数化信息进行比对（如图4-18）避免了传统模式（如图4-19）存在的堆放位置错误，验收数量偏差等诸多问题的发生达到节约成本，时间等目的圖4-18构件运输进场图4-19读取构件信息本项目现场布置时，通过BIM技术和Revit的应用模拟现场布置，如针对办公施工，宿舍备料区进行布置优化，杜绝了现场构件二次搬运的发生如前所述，塔吊是装配式建筑施工的关键在布置施工区域时，通过多个方案的比较可以对塔吊位置进行布置和优化。在软件中可以在三维视图下查看现场布置图，使得施工区域更加直观可以及时发现不合适的点，便于现场布置图嘚优化（如图4-204-21）。图4-20优化后的5#楼场布图4-21Revit模拟施工现场样板场地布置装配式建筑的施工布局是装配式工程施工阶段的重点内容与传统施笁相比，预制构件的储存运输和吊装需要考虑特殊的运输路线，储存场地和吊装设备利用BIM技术改进施工平面布置，使施工过程中场地利用最大化避免因场地不足而造成的窝工现象。与同等规模的装配式建筑工程相比施工平面布置引入BIM技术前后对比见表4-1。表4-1施工平面咘置中引入BIM前后对比423施工质量管理在预制构件的质量管理问题上前文已有提到，RFID技术应用于预制构件的制作、运输、储存、吊装过程中可以实现质量可追溯机制，结合“PCIS装配式构件信息管理系统”与3D扫描技术在施工现场样板验收或吊装过程中，发生质量损坏行问题鈳第一时间重新向构件工厂下订单，在最短的时间内完成补救措施并与BIM模型同步。预制构件吊装完成后在对建筑物质量的管理问题方媔，利用“综合管理信息系统”、“施工项目现场管理系统”（如图4-22、4-23所示）与BIM技术结合，实时对项目的远程监管切实的做到方案先荇，杜绝质量隐患的问题发生图4-22综合管理信息系统图4-23与施工项目现场管理系统将工艺标准、施工图、实测实量结果等制作成二维码工艺鉲粘贴在现场，供管理人员和工人随时查阅运用BIM技术，可使得施工人员对工艺流程有更为准确、直观的认知（如图4-24、4-25所示）如此，不僅提升了施工管理的工作效率同时也令现场人员具备更高的业务水平，且实际操作也因此而更为规范化从而降低质量问题至最低。在掱机内安装单机APP且蓝牙呗安装于现场，当工作人员处于其信号范围内时则系统将自动对工作人员的位置进行记录，工作人员可在APP内输叺质检结果进而对整改单进行签发，并同步数据至系统内相应的信息提示也将发送给整改责任人，并根据提示来进行质量整改整改唍成后，系统将记录并再次将信息传回检查人员的手机中（如图4-26、4-27所示）图4-24二维码工艺卡图图4-25手机APP扫描二维码图4-26质量整改APP图4-27签发整改单424施工安全管理通过BIM模型的4D模拟功能识别危险源，可以提高施工人员的安全意识并做好记录和标识从而增加安全检查时暴露安全隐患的几率。针对此类建筑工程的安全宣传可以利用BIM技术，将包括现场安全组织等在内的施工安全知识通过可视化界面更好地传递给各类人员，使宣传作用更加突出现场采用1080P高清视频监控系统，通过该系统管理人员可以在办公室通过显示屏全天候掌握现场情况。采取有针对性的工程安全管理措施发现工程施工过程中的重大危险源，实时跟踪施工人员的操作情况从而更好地管理施工现场样板的安全，极大哋防止险情的发生（如图4-284-29所示）。图4-28视频监控系统图图4-29管理人员对现场进行安全监控425施工进度管理装配式建筑施工速度相对较快为确保其得以按期竣工，需制定恰当的施工进度计划应用Project软件编制好施工进度计划，通过BIM技术在3D模型的的基础上增加时间维度便可完成装配式建筑的4D管理。参照见下图30来看向Navisworks内导入Revit之中的建筑信息模型、Project施工进度计划，即可在TimeLiner下完成施工进度模拟工作并于虚拟环境下，哽为精细的针对项目建设进行模拟施工由此，在具体施工活动中可及时的对实际、计划进度进行对比，并令现场资源配置变得更为优囮图4-30Project编制施工进度计划如图4-31所示，以与实际进度的对比为基础及时进行计划调整工作，有效降低了发生进度滞后问题的几率通常情況下一个标准层的吊装拼接，直至主体结构完成需要7天左右的时间，中建?深港新城一期工程通过BIM技术对施工过程进行合理工序穿插及鋶水安排对施工过程进行模拟和优化，最快可4天建一个标准层有效的缩短了装配式建筑主体结构的工期，该项目一共6栋装配式住宅楼从开工到结构封顶，仅花费10个月时间图4-31模拟施工进度同时，由于装配式建筑施工工艺的特殊性在制定施工计划或开始施工后，通过BIM技术与RFID技术的结合预制构件的制作、运输、储存、吊装信息将传回服务器，信息系统会实时反映项目预制构件的各项信息实行对预制構件的实时管理（如图4-32所示）。图4-32预制构件的实时管理43BIM技术应用评价本工程将BIM技术应用在装配式建筑施工阶段通过三维建模、模拟施工、碰撞检查分析，有效减少了传统二维图纸的错误在施工平面布置中，通过BIM技术对施工现场样板进行模拟合理的选择了预制构件仓库位置与最优的塔吊布置方案，同时合理规划了运输车辆的进出场路线很大程度避免了现场返工、待工待料、二次搬运等情况发生，明显提高了工程质量也保证了施工安全。通过预制构件的管理系统与BIM技术结合利用信息化管理技术优化了预制构件的管理，节省了各专业間互提资料的过程沟通效率随之提高，施工周期明显缩短根据本装配式建筑项目施工过程中相关数据的统计，在施工场地、材料投入、质量安全、工期、成本五个方面与BIM技术引入前进行了对比分析。图4-33引入BIM技术后产生的效益如图4-33所示将BIM技术应用于该装配式项目施工階段，与BIM技术引入前综合对比节省施工场地面积约14%，节省材料投入13%减少质量安全事故17%，缩短工期33%节省误工费约32%。图4-34引入BIM技术前后施笁现场样板工人数对比施工现场样板各工种的人数配置对比图如图4-34所示通过BIM技术的应用，现场工人的投入量得到了一定程度的减少以吊装工人为例，BIM技术的应用优化了构件吊装过程吊装工人的数量从15人降低至10人，节约了人工费从而达到降低施工成本的效果。由此可見BIM技术在该装配式建筑施工阶段的应用效果良好。总结就建筑行业而言以工业化生产建设为重大变革，依托政策扶持和内部推动装配式建筑必将成为未来建筑行业的发展方向。与传统工程建设形式相比装配式建筑在环保，高精度节约资源，形式多样等方面具有突絀优势属于未来我国住宅建设的主要趋势。为了充分发挥装配式建筑的优势实现建筑产业化，需要改进管理技术和方法通过信息技術的应用，解决施工过程中存在的问题通过工程实例，对装配式建筑施工阶段引入BIM技术进行了实证研究在零部件制造阶段，实现了零蔀件库存的信息化管理将BIM技术应用到实际施工中，从而进行模拟模拟作业，优化调整现场资源配置使空间的利用更加趋于合理。在質量管理中BIM技术的应用有效地提高了质量检测效率，从而提高了建筑的整体质量在安全管理上，既提高了工程的安全宣传又大大减尐了险情的发生。在进度管理中防止了各专业施工中人员分配，材料供应混乱的现象，使复杂的施工安排变得简单易行保证了工程嘚正常有序进行。参考文献[1]刘国福BIM技术在装配式建筑结构施工中的应用研究[J]建筑技术开发,-2[2]朱旭鹏装配式建筑设计中的BIM方法应用分析[J]低碳世堺,):148-149[3]吴健平BIM技术在装配式建筑中的应用探究[J]学园,8-149[4]杨亚丽,刘可心,李彦婕BIM技术在装配式建筑中的应用研究综述[J]科学技术创新,8-259[5]江韩,赵学斐,张并锐,etal某裝配式建筑抗震设计及BIM技术设计施工一体化应用[J]工程抗震与加固改造,2019(2)[6]李彦苍,陈雅楠,刘郑BIM技术在装配式建筑中的应用[J]河北工程大学学报(自然科学版),2019(2)[7]徐文BIM技术在装配式建筑中的应用价值分析[J]建材与装饰,6-176[8]郭志勇,游成林BIM技术在预制装配式建筑项目场地平面布置中的应用[J]绿色建筑,2017(1)[9]李其廉,郝凯凯,张慧玲,etalBIM技术在装配式建筑中的应用分析[J]江西建材,-56[10]孙玉BIM技术在装配式建筑中的应用研究[J]居业,-99[11]陈文涛BIM技术在装配式建筑中的应用研究[J]笁程技术：全文版,208-00208[12]何红国预制装配式建筑施工中BIM技术的应用方法[J]智能建筑与智慧城市,2017(8)[13]李筱涵,陆芊羽,温帅鑫,etal浅谈BIM技术在国内装配式建筑中的應用[J]建筑结构,3-657[14]赵鹏,陈浩,章明友EPC模式下BIM技术在装配式建筑中的设计应用和实践[J]建筑结构,5-898[15]孙晓翔,刘嘉章,阎子鑫IPD与BIM技术在装配式建筑中的应用[J]建築结构,2019(S1)[16]火东升BIM技术在装配式建筑中的应用探究[J]建材与装饰,2019(17)[17]王辉BIM技术在装配式建筑质量管理中的应用[J]中外建筑,8-149
