【BIM技术在装配式建筑进度管理中的应用分析6600字（论文）】

BIM技术在装配式建筑进度管理中的应用分析TOC\o"1-3"\h\u284251引论 151602案例介绍 2253992.1工程概况 2213022.2设计概况 3251843.施工准备工作 5295353.1前期准备阶段应用分析 5125703.1.1BIM团队组建和软硬件配置 6248823.1.2BIM应用目标 888983.2设计阶段应用分析 9326313.2.1设计准备 9903.2.2设计步骤 1018233.2.3构件建模 12110633.2.4深化设计: 14224393.3生产阶段应用分析 186053.3.1RFID编码体系 18173053.3.2构件的生产运输 1919133.4施工阶段应用分析 215293.4.1进度管理 21268323.4.2质量管理 23300643.5运营阶段应用分析 23326803.5.1设备与空间信息化管理 23145003.5.2交付管理 2438284结语 2612204参考文献 2711327致谢 281引论随着我国市场经济的快速发展，建筑业已成为我国经济的支柱性产业。在全国经济建设的热潮下，早期的建筑行业一直是粗放式的发展模式，污染大、资源消耗多和施工混乱是这一时期的典型特征。装配式建筑是以精细化设计、智能化生产、机械化总装和信息化集成的绿色建筑，可以助推住宅业供给侧改革，以高科技制造业模式引领传统住宅业的转型升级，助推中国制造2025。而装配式建筑的出现，彻底改变了这一局面，并体现了绿色建筑的特点。当下将BIM技术应用到装配式建筑中，是可行的新型建筑模式之一。由于其构件预制性、施工装配性等特点，传统进度管理方法逐渐无法满足装配式建筑进度管理灵活性与适应性需求，在一定程度上阻碍了装配式建筑的发展。因此，完善进度管理模式的研究对促进装配式建筑快速发展起着重要的作用。BIM技术引入我国后，得到了快速发展，并在设计，生产以及施工阶段起着领跑者的作用。国内的学者同时在这一领域展开了相应的研究，对学者的研究成果集中进行梳理，可以发现很多学者较为看重BIM的应用价值，也研究了BIM在装配式建筑中所起到的作用，但是他们的研究多是集中在装配式建筑的某一个环节，如在质量控制方面、建造成本方面、安全管理以及资源配置和进度管理方面等等，而将BIM技术贯穿到装配式建筑的全过程，还鲜有涉及。本次研究，则将装配式建筑的全过程作为核心，提供完善的设计步骤和研究方向，并确保研究成果的最大化，还适当扩展了装配式建筑的研究边界，完善BIM技术在装配式建筑中应用的思路和方法。建筑业转型升级是必然的趋势，规模化、标准化、信息化成为建筑业转型的重点方向。将BIM技术应用到装配式建筑的管理中，可以提高我国的建筑工业化水平和信息化水平。通过研究我国目前BIM技术在应用到装配式建筑中存在的问题和弊端，提出优化方案，并以此说明BIM技术的优势，指明其可行的发展路径；解决产业链上各项技术的信息平台配套不足问题，加强其成本控制的效果；重点突出BIM技术和装配式建筑完美融合，建筑智能化和信息化结合统一，快速实现建筑信息的高度共享和准确传达。BIM技术与装配式建筑都会是今后建筑行业的中流砥柱。基于BIM的装配式建筑全寿命进度管理与敏捷管理思想的结合，使进度管理全寿命周期联系更为紧密，环环相扣。BIM技术、敏捷项目管理思想与装配式建筑进度管理的联合运用，使得建筑进度管理不再漏洞百出，更加具有适应性、灵活性、持续性。。2案例介绍2.1工程概况2.1.1□XXXXXXXXXXXXX（1）XXXXXXXXXXXXX凯南北苑住宅项目位于杭州萧山区，由上海中房建筑设计有限公司设设计，由上海XX房地产有限公司建造。本项目依据《城市住区规划设计规范》GB50180-93(2002年版)，项目过程使用基本流程，甲方提供电子地形图底图文件、相邻段商品房项目对应的电子图纸、规划飞虹路设计方案电子图纸。该装配式建筑的具体建造信息，如下表2-1所示。表2-1凯南北苑住宅项目具体建造信息该项目进行正式施工前运用BIM三维建模技术来进行撞击检测，来模拟收到不均匀力的影响，降低建筑风险。2.2设计概况凯南北苑住宅项目室外场地绝对标高4.5m，5号楼士0.000相当于绝对标高4.8米:5号楼实际建筑高度超过了22m，凯南北苑住宅项目5号楼的主体立面图，如下图5-1所示。凯南北死任宅项目5亏楼属于该项目的二期，建成后专业的检测甲位对任宅整体进行了日照时长分析，认为该住宅项目每户住宅都达到了冬日日照时长能够连续1个小时的最低要求，相关部门对住宅楼整体及其配套建筑的具体位置和尺寸给予了肯定。凯南北苑住宅项目的预制率达到了47.69%。(1)地下一层结构根据设计方提供的地下一层平面结构，如下图2-2所示。留洞表:PD1浴室出水口，预留了150个套管，套管中心距离建筑的最终面2470毫米。调制冷管KD1离开开孔，保护机壳100,机壳开孔中心距完成表面2430mm。KD2空调机凝水管打孔预留100支套管，套管孔中心距施工完成面2250mm。PD1浴室预留150个套管，套管孔中心距完成表面2705mm。通讯孔DD1，400(W)x500(H)x120(D)，孔底距施工完成300mm。接线盒DD2有500(W)x500(H)x120(D)，底部距离建筑物的最终面1800毫米。150套套管预留给外部进气FD1，套管开口的中心距离建筑的最终面2705毫米。加热墙锅炉RD1有孔，预留65栋建筑，房屋开孔中心距建筑端面-57.5mm。空调制冷剂管KD1留有开孔，壳体100固定，套管开孔中心距施工完成面2705mm。(3)门窗外窗压力等级高于国家规定的第四等级，详见GB1T7106-2008《建筑物外门窗密闭性、水密性和平衡压力等级评定标准》。外窗密闭性等级至少为国家规定的第6级，详见GB/T7106-2008《建筑外门窗密闭性、水密性和风阻等级设置标准》。外窗的防水等级不低于因家规定的第三级，详见GB/T7106-2008《建筑外门窗密闭性、水密性和风阻等级设置标准》要求住宅中属于居住空间内的外窗空气声计权隔声量不得超过35dB，临走道户门的空气声计权隔声量不得超过30dB。施工准备工作3.1前期准备阶段应用分析3.1.1BIM团队组建和软硬件配置(1)搭建项目管理架构通过BIM技术来进行凯南北苑住宅项目5号楼团队的组建，能够快速解决工程.上出现的问题，BIM技术的深入应用依靠BIM经理的职业素质，BIM团队.组织架构如下图5-4所示。从图中可以看出，在凯南北苑住宅项目5号楼BIM团队组织架构中，施工单位仍然是该组织架构中的核心部门，通过在该架构中设置投资顾问和BIM经理，形成了更加完备的组织架构，借助BIM工作室，各个部门可以实现高效协同。从图5-4中可以看出，在凯南北苑住宅项目5号楼BIM团队组织架构中，施工单位仍然是该组织架构中的核心部门，通过在该架构中设置投资顾问和BIM经理，形成了更加完备的组织架构，借助BIM工作室，各个部门可以实现高效协同。图中打V代表凯南北苑住宅项目5号楼项目中，不同的管理环节需要用到BIM技术的情况。3.1.2BIM应用目标在凯南北苑住宅项目5号楼的前期准备阶段，工作人员确定了BIM技术的应用目标后，才可以指导后续的工作。如通过精细的BIM模型生产能够指导施工的二维图纸，利用BIM模型进行施工模拟，从而提高现场的施工效率和质量等。该项目定义的BIM目标，具体如下表5-3所示。综合以上准备工作，得出凯南北苑住宅项目5号楼BIM应用总体流程，如下图5-5所示。3.2设计阶段应用分析3.2.1设计准备(1)工作集的划分装配式建筑工作集的划分，划分的标准有很多可以根据实际情况划分，例如按专业，或者按楼层，按材料类型划分等。电气系统的工作集划分利用于不同的颜色来划分标准名称,如下图5-6所示。在给排水系统中，需要对工作集进行划分以及系统命名和颜色分类，分类别如下图5-7所示。(2)项目文件夹管理在装配式建筑项目的实际运作中，各参与方实现了高效的和沟通和信息分享。这也导致在项目实际推进中，会有来自不同参与方的信息传到平台上。此时，需要对不同的BIM文档进行归类，根据前文所述的命名规则，将不同专业进行区分，对项目文件进行归档，具体的项目文件归档形式如下图5-8所示。3.2.2设计步骤对于梁、板、柱的设计，可以利用AutoCAD和Revit等软件进行结构建模，建模结果如下图所示。预制构件需要提前进行结构的计算以及建筑图的产出，在本项目中常利用盈建科(YJKBuildingSoftware)1.83配合PDMS、Midas以及Revit等软件来完成。使用时先打开软件，根据结构的楼层标准来添加标准层，结果如下表5-4所示。通过Revit接口链接进结构模型，形成盈建科模型，如下图5-10所示。3.2.3构件建模(1)楼板建模该软件具有各个构件、构件规格的选择项，根据需求选择即可。预制楼板的建模效果，如下图5-11所示。(2)楼梯建模时，楼梯的创建可以利用直线模型法绘制梯段，然后创建楼梯体面结束绘制命令即可得到楼梯构件，如下图所示。(3)墙墙的绘制，在编辑墙的选项中选择墙体类型，属性面板里调节属性以及控制条件，建模效果如下图所示。从图中可以看出墙体水平及竖向钢筋的分布情况，并在墙体上可以看到预留的L型孔洞和圆形孔洞。(4)外挂墙面外部混凝土保护层和顶部的竖向筋弯起同样按照施工图标准执行，5号楼北侧外挂墙面的建模效果如下图所示。(5)门、窗因为门窗的主体是墙体，墙体的改动或删除也必然带来门窗数据的删除，所以在建模时，在墙体建模完毕后，直接在墙体上点击构建命令放置门窗，具体的建模效果如下图5-15所示。(6)屋顶屋顶的建模有很多方式，例如迹线屋顶，拉伸屋顶和面屋项等，屋顶的建模效果如下图所示。3.2.4深化设计:把整栋楼的整体模型分割出一个独立的单元层(地下一层)，选取45度角俯视，如下图所示。BIM模型能够显示出三层的独立效果，如下图所示。根据图中所显示，窗户的立面形式严格的按照了施工图中要求以及相关标准来建立，其中，紫色表示为外立面，蓝色栏杆部分表示为窗台，白色表示为为顶层楼板。在楼梯的建模设计中，需要考虑多种因素的影响，其中实际施工中楼梯与连梁能否无缝对接非常关键，故在相应的鲁班模型中，与实际施工对应的相关安装节点不得出现差错，以保证施工的准确进行。凯南北苑住宅项目5号楼BIM模型的土建部分，如下图所示。在浇筑浇筑混凝土后因为考虑到内外温度差，混凝土表面会出现裂缝等问题，所以在混凝土凝结之前进行二次抹面打磨，在进行薄膜养护,起到保温作用。在门窗洞口模块的加固方面，不允许出现钢筋对接的现象，应严格按照有关规定对钢筋进行绑扎固定。钢筋内部详情如下图所示。绑扎工作需要严格的遵守规范，在绑扎前，应将墙体钢筋全面清理，之后严格按照规范要求绑扎钢筋网格，根据规范，墙体钢筋保护厚度应设置为20mm。楼模型的板洞部分，如下图所示。管线的建模，可利用BIM技术在Lubansoft建模软件中实现数据建模，需要注意在建模中应将数据模型保存于LubanBIMworks中。标准，层框架柱及剪力墙，如下图所示。楼面荷载的传递方式为:楼面荷载-+梁->柱子,所以柱子受力情况发生改变，成为主要的受力载体。楼面荷载传递给梁或者柱，在此过程中梁或者柱会受到弯矩的影响发生弯曲、变形，严重者会因此受到破坏。现如今BIM技术相较于传统技术有了巨大的改善，如在机电管线布置上能够做到精准预埋，减少不必要的交叉碰撞，还可以方便更改管线布局，标高及位置，使之美观，方便安装，利于操作。更重要的是，利用BIM技术设计模型后能够三维展现各部分空间的位置，对于空间冲突的分析可以说是十分便利，能够快速发现各专业间的细小处的冲突或者问题，给及时解决提供了条件，减少了设计过程中的变更，极大的节约了施工时间成本。例如，管线设计不合理造成的碰撞。如下图所示。由于机电系统工程细节的复杂性和设备规模经常超过进出口,安排设备装配序列时，应注意与其他建设项目配合协调，利用BIM技术模型动态来对建筑中机电系统以及建筑进度进行模拟性协调，并考虑管道和设备安装所需的空间、工作顺序，以确保现场施工更加顺利、高效地完成。例如，施工次序所造成的空间冲突的影响，如下图所示。3.3生产阶段应用分析3.3.1RFID编码体系(1)设计基本原则1)唯一性编码体系中单元与编码存在唯一关系，每个构件配位唯一一个编码。2)简单性为满足系统高效运行，提高系统的识别和使用性，编码不得过于繁杂，内容应简单、精炼。3)可扩展性BIM技术当前还处于持续更新中,当前构建的凯南北苑住宅项目5号楼BIM模型，还会出现一些新的元素。在此背景下，因严格按照要求备用系统编码的剩余空间，以使系统能够满足新要素的编码需求。(2)编码体系本次在凯南北苑住宅项目5号楼中，构建的编码体系如下表5-5所示。3.3.2构件的生产运输装配式建筑构件生产常见配备了自己的信息化系统,技术人员可以在信息系统上查询构件的详细信息，并对这些信息进行转化形成机器可以识别的参数:通过控制程序完成整套生产工序，如模板的制作，钢筋的捆扎，预埋件的安装等。如果出现构件生产不达标的情况，需要对生产过程进行回溯和追踪，协同平台对反馈回来的质量信息做出处理意见。在预制构件生产的同时,将构件的名称，编号及批次等数字信息译成二维码,便于查询将，实现数字化管理。构件的数字信息及二维码标签如下图5-26所示。装配制构件在完成生产后，应开始准备构件的运输。运输过程中，应由土建分包和构件厂协调，根据工程进度以及现场需要及时配送。运输计划表如下表所示。构件厂在收到计划表后，由厂内驻厂质检员进行检查核验，核验通过后运转各部门按验收单进行验收、配送预制构件验收单如下图所示。3.4施工阶段应用分析3.4.1进度管理BIM模型将装配式构件的实时状态反映至平台并用不同的颜色加以区分，目的是为了方便管理人员跟踪定位，构件状态实时显示如下图所示。(1)生产进度管理装配式构件生产的工艺流程是配置混凝土、模具安装、钢筋网布置、预留预埋件放置、浇筑混凝土、蒸气室养护、脱模等，参建各方通过对装配式构件生产流程关键节点的跟踪能够十分精确的获得生产过程的实际进度。生产管理人员通过手持终端扫描RFID标签，将构件当前的状态上传到管理.平台中，施工方可以在平台上随时查询所需构件的信息，如下图所示。在施工前，施工方的下一步吊装计划通过BM共享平台传递给技术人员。为了避免现场出现构件堆积的情况,构件生产数量应构件的生产速度应略大于现场构件吊装数量。在构件生产前，利用BIM技术进行构件生产模拟。BIM模型的信息细化需要深入到每一个环节，在不同的环节通过信息的共享来实现进度的高效管理。反馈的信息内容包括:构件的生产节拍、构件的尺寸大小、洞口预留与预埋件安装所需的时间等，通过现场生产反馈信息，生产人员进行不断地生产模拟优化。(2)运输进度管理在构件的运输中，现场管理人员在构件出厂前，根据对RFID标签的扫描读写，识别需要运输的装配式构件，将运输及时信息传递给接收方。在运输中，由运输人员输入车辆信息、运输路线和驾驶人信息:并上传到BIM物联网协同管理平台中。至于运输车辆在运输途中的信息，通过GPS定位器来进行追踪。(3)施工进度在装配期间，管理人员通过记录构件的出库时间、装配准备时间、装配完成时间、验收时间实现构件从入场到装配合格的状态信息及责任人员信息追踪。3.4.2质量管理采用BIM技术将复杂的构件生产过程、装配路线与装配方法通过模型或视.频形象地展示。在现场的施工人员可以全面的把握施工难点，并对其中潜在的质量问题提前进行处理。同时，这种可视化的展示模式，可以方便施工人员的理解，也便于技术人员对相关流程的展示。3.5运营阶段应用分析3.5.1设备与空间信息化管理凯南北苑住宅项目5号楼完成交付后，基于BIM技术构建的设备与空间信息化管理系统，可以保证运维管理人员随时随地掌握设备的运行情况，出现问题及时维护与保修，根据设备指定位置的二维码，辅助维修人员进行现场检查，如下图所示。借助BIM技术，还可以对5号楼的空间进行信息化管理，及时掌握设备的运行能耗，以5号楼中的空调设备为例，BIM系统通过对室内和室外温度传感器进行信息收集处理，自动智能识别，调节、控制室内的温度，使其达到技能节能又能舒适的要求。如下图所示。3.5.2交付管理传统的建筑交付都是利用大量的纸质报告和文件，查阅十分不便，甚至出现少查漏查等现象，但利用BIM技术就不会出现这种问题，它将工