BIM技術在裝配式建筑進度管理中的應用分析TOC\o"1-3"\h\u284251引論 151602案例介紹 2253992.1工程概況 2213022.2設計概況 3251843.施工準備工作 5295353.1前期準備階段應用分析 5125703.1.1BIM團隊組建和軟硬件配置 6248823.1.2BIM應用目標 888983.2設計階段應用分析 9326313.2.1設計準備 9903.2.2設計步驟 1018233.2.3構件建模 12110633.2.4深化設計: 14224393.3生產階段應用分析 186053.3.1RFID編碼體系 18173053.3.2構件的生產運輸 1919133.4施工階段應用分析 215293.4.1進度管理 21268323.4.2質量管理 23300643.5運營階段應用分析 23326803.5.1設備與空間信息化管理 23145003.5.2交付管理 2438284結語 2612204參考文獻 2711327致謝 281引論隨著我國市場經濟的快速發展，建筑業已成為我國經濟的支柱性產業。在全國經濟建設的熱潮下，早期的建筑行業一直是粗放式的發展模式，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計、智能化生產、機械化總裝和信息化集成的綠色建筑，可以助推住宅業供給側改革，以高科技制造業模式引領傳統住宅業的轉型升級，助推中國制造2025。而裝配式建筑的出現，徹底改變了這一局面，并體現了綠色建筑的特點。當下將BIM技術應用到裝配式建筑中，是可行的新型建筑模式之一。由于其構件預制性、施工裝配性等特點，傳統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性需求，在一定程度上阻礙了裝配式建筑的發展。因此，完善進度管理模式的研究對促進裝配式建筑快速發展起著重要的作用。BIM技術引入我國后，得到了快速發展，并在設計，生產以及施工階段起著領跑者的作用。國內的學者同時在這一領域展開了相應的研究，對學者的研究成果集中進行梳理，可以發現很多學者較為看重BIM的應用價值，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節，如在質量控制方面、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技術在裝配式建筑中應用的思路和方法。建筑業轉型升級是必然的趨勢，規模化、標準化、信息化成為建筑業轉型的重點方向。將BIM技術應用到裝配式建筑的管理中，可以提高我國的建筑工業化水平和信息化水平。通過研究我國目前BIM技術在應用到裝配式建筑中存在的問題和弊端，提出優化方案，并以此說明BIM技術的優勢，指明其可行的發展路徑；解決產業鏈上各項技術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技術和裝配式建筑完美融合，建筑智能化和信息化結合統一，快速實現建筑信息的高度共享和準確傳達。BIM技術與裝配式建筑都會是今后建筑行業的中流砥柱。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合，使進度管理全壽命周期聯系更為緊密，環環相扣。BIM技術、敏捷項目管理思想與裝配式建筑進度管理的聯合運用，使得建筑進度管理不再漏洞百出，更加具有適應性、靈活性、持續性。。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，由上海中房建筑設計有限公司設設計，由上海XX房地產有限公司建造。本項目依據《城市住區規劃設計規范》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的電子圖紙、規劃飛虹路設計方案電子圖紙。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1個小時的最低要求，相關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制率達到了47.69%。(1)地下一層結構根據設計方提供的地下一層平面結構，如下圖2-2所示。留洞表:PD1浴室出水口，預留了150個套管，套管中心距離建筑的最終面2470毫米。調制冷管KD1離開開孔，保護機殼100,機殼開孔中心距完成表面2430mm。KD2空調機凝水管打孔預留100支套管，套管孔中心距施工完成面2250mm。PD1浴室預留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，預留65棟建筑，房屋開孔中心距建筑端面-57.5mm。空調制冷劑管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置標準》。外窗的防水等級不低于因家規定的第三級，詳見GB/T7106-2008《建筑外門窗密閉性、水密性和風阻等級設置標準》要求住宅中屬于居住空間內的外窗空氣聲計權隔聲量不得超過35dB，臨走道戶門的空氣聲計權隔聲量不得超過30dB。施工準備工作3.1前期準備階段應用分析3.1.1BIM團隊組建和軟硬件配置(1)搭建項目管理架構通過BIM技術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.上出現的問題，BIM技術的深入應用依靠BIM經理的職業素質，BIM團隊.組織架構如下圖5-4所示。從圖中可以看出，在凱南北苑住宅項目5號樓BIM團隊組織架構中，施工單位仍然是該組織架構中的核心部門，通過在該架構中設置投資顧問和BIM經理，形成了更加完備的組織架構，借助BIM工作室，各個部門可以實現高效協同。從圖5-4中可以看出，在凱南北苑住宅項目5號樓BIM團隊組織架構中，施工單位仍然是該組織架構中的核心部門，通過在該架構中設置投資顧問和BIM經理，形成了更加完備的組織架構，借助BIM工作室，各個部門可以實現高效協同。圖中打V代表凱南北苑住宅項目5號樓項目中，不同的管理環節需要用到BIM技術的情況。3.1.2BIM應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技術的應用目標后，才可以指導后續的工作。如通過精細的BIM模型生產能夠指導施工的二維圖紙，利用BIM模型進行施工模擬，從而提高現場的施工效率和質量等。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應用總體流程，如下圖5-5所示。3.2設計階段應用分析3.2.1設計準備(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實際情況劃分，例如按專業，或者按樓層，按材料類型劃分等。電氣系統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。在給排水系統中，需要對工作集進行劃分以及系統命名和顏色分類，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，根據前文所述的命名規則，將不同專業進行區分，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設計步驟對于梁、板、柱的設計，可以利用AutoCAD和Revit等軟件進行結構建模，建模結果如下圖所示。預制構件需要提前進行結構的計算以及建筑圖的產出，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，根據結構的樓層標準來添加標準層，結果如下表5-4所示。通過Revit接口鏈接進結構模型，形成盈建科模型，如下圖5-10所示。3.2.3構件建模(1)樓板建模該軟件具有各個構件、構件規格的選擇項，根據需求選擇即可。預制樓板的建模效果，如下圖5-11所示。(2)樓梯建模時，樓梯的創建可以利用直線模型法繪制梯段，然后創建樓梯體面結束繪制命令即可得到樓梯構件，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，屬性面板里調節屬性以及控制條件，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行，5號樓北側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據的刪除，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)屋頂屋頂的建模有很多方式，例如跡線屋頂，拉伸屋頂和面屋項等，屋頂的建模效果如下圖所示。3.2.4深化設計: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鍵，故在相應的魯班模型中，與實際施工對應的相關安裝節點不得出現差錯，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外溫度差，混凝土表面會出現裂縫等問題，所以在混凝土凝結之前進行二次抹面打磨，在進行薄膜養護,起到保溫作用。在門窗洞口模塊的加固方面，不允許出現鋼筋對接的現象，應嚴格按照有關規定對鋼筋進行綁扎固定。鋼筋內部詳情如下圖所示。綁扎工作需要嚴格的遵守規范，在綁扎前，應將墻體鋼筋全面清理，之后嚴格按照規范要求綁扎鋼筋網格，根據規范，墻體鋼筋保護厚度應設置為20mm。樓模型的板洞部分，如下圖所示。管線的建模，可利用BIM技術在Lubansoft建模軟件中實現數據建模，需要注意在建模中應將數據模型保存于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生彎曲、變形，嚴重者會因此受到破壞。現如今BIM技術相較于傳統技術有了巨大的改善，如在機電管線布置上能夠做到精準預埋，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技術設計模型后能夠三維展現各部分空間的位置，對于空間沖突的分析可以說是十分便利，能夠快速發現各專業間的細小處的沖突或者問題，給及時解決提供了條件，減少了設計過程中的變更，極大的節約了施工時間成本。例如，管線設計不合理造成的碰撞。如下圖所示。由于機電系統工程細節的復雜性和設備規模經常超過進出口,安排設備裝配序列時，應注意與其他建設項目配合協調，利用BIM技術模型動態來對建筑中機電系統以及建筑進度進行模擬性協調，并考慮管道和設備安裝所需的空間、工作順序，以確保現場施工更加順利、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生產階段應用分析3.3.1RFID編碼體系(1)設計基本原則1)唯一性編碼體系中單元與編碼存在唯一關系，每個構件配位唯一一個編碼。2)簡單性為滿足系統高效運行，提高系統的識別和使用性，編碼不得過于繁雜，內容應簡單、精煉。3)可擴展性BIM技術當前還處于持續更新中,當前構建的凱南北苑住宅項目5號樓BIM模型，還會出現一些新的元素。在此背景下，因嚴格按照要求備用系統編碼的剩余空間，以使系統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，構建的編碼體系如下表5-5所示。3.3.2構件的生產運輸裝配式建筑構件生產常見配備了自己的信息化系統,技術人員可以在信息系統上查詢構件的詳細信息，并對這些信息進行轉化形成機器可以識別的參數:通過控制程序完成整套生產工序，如模板的制作，鋼筋的捆扎，預埋件的安裝等。如果出現構件生產不達標的情況，需要對生產過程進行回溯和追蹤，協同平臺對反饋回來的質量信息做出處理意見。在預制構件生產的同時,將構件的名稱，編號及批次等數字信息譯成二維碼,便于查詢將，實現數字化管理。構件的數字信息及二維碼標簽如下圖5-26所示。裝配制構件在完成生產后，應開始準備構件的運輸。運輸過程中，應由土建分包和構件廠協調，根據工程進度以及現場需要及時配送。運輸計劃表如下表所示。構件廠在收到計劃表后，由廠內駐廠質檢員進行檢查核驗，核驗通過后運轉各部門按驗收單進行驗收、配送預制構件驗收單如下圖所示。3.4施工階段應用分析3.4.1進度管理BIM模型將裝配式構件的實時狀態反映至平臺并用不同的顏色加以區分，目的是為了方便管理人員跟蹤定位，構件狀態實時顯示如下圖所示。(1)生產進度管理裝配式構件生產的工藝流程是配置混凝土、模具安裝、鋼筋網布置、預留預埋件放置、澆筑混凝土、蒸氣室養護、脫模等，參建各方通過對裝配式構件生產流程關鍵節點的跟蹤能夠十分精確的獲得生產過程的實際進度。生產管理人員通過手持終端掃描RFID標簽，將構件當前的狀態上傳到管理.平臺中，施工方可以在平臺上隨時查詢所需構件的信息，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人員。為了避免現場出現構件堆積的情況,構件生產數量應構件的生產速度應略大于現場構件吊裝數量。在構件生產前，利用BIM技術進行構件生產模擬。BIM模型的信息細化需要深入到每一個環節，在不同的環節通過信息的共享來實現進度的高效管理。反饋的信息內容包括:構件的生產節拍、構件的尺寸大小、洞口預留與預埋件安裝所需的時間等，通過現場生產反饋信息，生產人員進行不斷地生產模擬優化。(2)運輸進度管理在構件的運輸中，現場管理人員在構件出廠前，根據對RFID標簽的掃描讀寫，識別需要運輸的裝配式構件，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、運輸路線和駕駛人信息:并上傳到BIM物聯網協同管理平臺中。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件的出庫時間、裝配準備時間、裝配完成時間、驗收時間實現構件從入場到裝配合格的狀態信息及責任人員信息追蹤。3.4.2質量管理采用BIM技術將復雜的構件生產過程、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，也便于技術人員對相關流程的展示。3.5運營階段應用分析3.5.1設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技術構建的設備與空間信息化管理系統，可以保證運維管理人員隨時隨地掌握設備的運行情況，出現問題及時維護與保修，根據設備指定位置的二維碼，輔助維修人員進行現場檢查，如下圖所示。借助BIM技術，還可以對5號樓的空間進行信息化管理，及時掌握設備的運行能耗，以5號樓中的空調設備為例，BIM系統通過對室內和室外溫度傳感器進行信息收集處理，自動智能識別，調節、控制室內的溫度，使其達到技能節能又能舒適的要求。如下圖所示。3.5.2交付管理傳統的建筑交付都是利用大量的紙質報告和文件，查閱十分不便，甚至出現少查漏查等現象，但利用BIM技術就不會出現這種問題，它將工