基于BIM技術的裝配式建筑施工組織管理與教研策略研究

武精科　程永振　陳家瑞　尹得余　吳涵

摘 要

發展裝配式建筑是引領建筑業轉型的必然趨勢，但裝配式建筑施工組織與管理有別于傳統建筑且存在較大差距，造成裝配式建筑的優勢難以發揮，嚴重制約其快速發展。本文以裝配式建筑的施工組織與管理為具體研究對象，提出相應的教研策略和思路，這對裝配式建筑的研究和推廣應用具有重要的理論價值和現實指導意義。

關鍵詞

裝配式建筑;BIM技術;施工管理;教研策略

中圖分類號： H319文獻標識碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.04.62

0 引言

裝配式建筑是對傳統建筑建造方式的提升，是建筑業發展的必然趨勢，是落實國務院決策部署的重要舉措，符合我國經濟發展的需求[1-3]。2017年3月21日，江蘇省住建廳發布《江蘇省“十三五”建筑產業現代化發展規劃》，規劃中指出江蘇省將發展以“標準化設計、工廠化生產、裝配化施工、信息化管理、智能化運營”為主要特征的建筑產業，目標是到2020年，全省裝配式建筑占新建建筑比例將達到30%以上。然而，裝配式建筑施工組織設計與管理有別于傳統建筑，需要增加構件制作、構建運輸方案、構件堆放方案、連接方案等部分，其中構件制作與構建運輸方案實施場地均不在施工現場，與現場施工澆筑的施工技術存在較大差距。

施工組織與管理是建筑企業實現科學化管理的重要組成部分，也是建筑產品形成過程的重要手段，它具有戰略部署和戰術安排的雙重作用[4-5]。目前，適用于建筑學、工程學及土木工程的先進建筑信息模型BIM，作為國內工程建設領域最受追捧的應用技術，正受到越來越多的關注。它能夠將工程項目在全壽命周期中各個不同階段的工程信息、過程和資源集成在一個模型中，方便的被工程各參與方使用，通過三維數字技術模擬建筑物所具有的真實信息，為工程設計和施工提供相互協調、內部一致的信息模型，使該模型達到設計施工的一體化，促使各專業協同工作，從而降低工程生產成本，保障工程按時按質完成。因此，針對裝配式建筑施工組織與管理難題，將先進的BIM技術應用于裝配式建筑的施工組織來完成對其科學化管理，利于保證施工現場有序進行，促進裝配式建筑能夠更好、更快發展。

1 裝配式建筑施工與管理存在問題分析

目前，國內很多企業都在進行精細化施工管理的試點工作，例如萬科、金地、中天、中建等企業，在精細化管理方面已取得了一定的成果，但與國外的先進水平相比，仍存在較大差距，具體差距如下：（1）圖紙深化設計能力較弱，精細化的施工圖紙無法全面推行，對于完整的精細化管理要求，施工圖的設計深度無法達到;（2）統籌策劃、計劃能力較弱，在計劃、策劃方面的前期，與國外水平尚存在較大差距，往往缺乏指導性，導致相關計劃流產;（3）建造技術相對落后，目前還處在較為的原始的手工作業階段的國內的建造技術，如裝配化、工廠化率基本沒有相當的產業，給管理上帶來極大不確定性;（4）配套產業無法適應精細化管理要求如建材行業，其自身的原材料組織協調能力較差，若有突發情況，易影響施工計劃;（5）人員管理能力有限，施工管理人員能力較低，尚需進行系統性的培訓和實踐，目前難以掌握精細化管理;（6）缺乏專業人才工人的專業能力薄弱，不能熟練掌握規范、技術要求，對質量要求無法透徹理解，因此對工程質量無法做到保證。

2 裝配式建筑施工與管理的教研策略

本文以裝配式建筑的施工組織與管理為具體研究對象，擬采用現場調研、理論分析、數值仿真、工程設計等綜合研究方法，探究基于BIM技術的裝配式建筑施工組織與協同管理教研策略，思路如下：

（1）現場收集典型裝配式建筑施工資料信息，系統研究典型裝配式建筑施工方案、施工進度、資源配置、施工圖設計（結構設計、初步拆分設計、裝配設計、構件深化設計）及施工配合階段流程，分析裝配式建筑施工過程。

（2）對裝配式建筑的場地布置、預制構件吊裝和套筒灌漿等關鍵技術的施工工藝進行分解，進一步探討施工生產過程中的技術、質量、進度、資源、現場和信息管理等動態管理工作和控制措施，明晰裝配式建筑施工組織和協同管理方面存在問題及其影響因素，指明解決裝配式建筑施工組織和協同管理的技術方向。

（3）通過對BIM軟件及虛擬施工概念的分析，以虛擬環境為基礎，運用4D、5D技術，從時間、空間、安全等不同方面，對真實的建筑工程施工組織設計方案及施工關鍵技術進行可視化、靜態和動態模擬，虛擬施工流程如圖1所示。

（4）研究基于BIM技術在虛擬裝配式建筑施工中的環境實現過程，探究從構件制作到安裝完成的具體實施流程過程組織與管理，進而提出基于BIM技術的裝配式施工組織與協同管理方法。

（5）將BIM模型與裝配式建筑施工現場融合，建立BIM技術在施工階段中構件制造、施工平面布置、施工質量管理、施工安全管理及施工進度管理五個模塊的工程維度信息與BIM模型，并將其進行關聯集成管理框架;詳細闡明各模塊的應用過程和協同管理機制，最終形成基于BIM技術的裝配式建筑施工全過程組織與協同管理的教研模式。

3 總結

本文將BIM技術引入到裝配式建筑施工組織與精細化管理中來解決問題，總體研究策略和思路總結如下：首先系統研究典型裝配式建筑施工方案、施工進度、資源配置、施工圖設計及施工配合階段流程，明晰裝配式建筑施工組織與協同管理方面存在問題及其影響因素;然后，研究基于BIM技術在虛擬裝配式建筑施工中的環境實現過程，提出基于BIM技術的裝配式施工組織與協同管理方法;最后，建立施工階段中構件制造、施工平面布置、施工質量管理、施工安全管理及施工進度管理五個模塊的工程維度信息與BIM模型，闡明各模塊的應用過程和協同管理機制。

參考文獻

[1]江蘇省“十三五”住宅產業現代化發展規劃：蘇建房管〔2017〕367號[Z].南京：江蘇省住房和城鄉建設廳，2017.

[2]王俊，趙基達，胡宗羽.我國建筑工業化發展現狀與思考[J].土木工程學報，2016，49（5）：1-8.

[3]余峰.預制裝配式混凝土（PC）住宅項目施工質量風險分析及管理研究[D].浙江工業大學，2017.

[4]姜騰騰.綠色建筑背景下基于BIM技術的建筑工業化發展機制研究[J].土木建筑工程信息技術，2015，7（2）：56-60.

[5]朱雨尋，李莉萍.BIM技術在住宅產業化的應用現狀研究[J].城市建筑，2016，（3）：315-315.