装配式建筑 BIM 信息化建造系统及质量管理措施

装配式建筑 BIM 信息化建造系统及质量管理措施

刘恒

中交第一公路勘察设计研究院北京分院 710075

摘要：由于当前我国建筑领域信息化水平利用率不高，质量管理系统不能满足当前建设要求，本文对当前我国装配式建筑建设管理经验进行总结分析，并将BIM技术运用于装配式建筑建造及质量管理，针对BIM集成管理系统优势、设计思路细致论述，同时对装配式建筑质量管理做了初步探析，对管理流程和管理体系进行完善，规避质量问题，为装配式建筑施工探索新的管理路径。

关键词：装配式建筑；BIM信息化平台；建筑质量；措施和方法
引言

我国当前建筑领域施工管理过于粗放，随着建筑业崛起，施工技术不断推陈出新，装配式建筑成为当前主流建筑形式，目前装配式建筑已经多个空间维度开展建设。随着建设项目结构形式复杂化以及工程量加大，工程项目建设管理风险控制显得尤为重要，传统装配式建筑管理流程应随着施工范围的扩大逐渐改变管理模式，加快信息化进程，提高施工技术水平，对施工现场不同因素影响的质量提出管理措施，促进装配式建筑行业可持续发展。
1基于 BIM 的装配式建筑建造系统
1.1 BIM 集成管理系统总体框架

首先应对装配式建筑过程及施工现场管理结构全面了解，同时，应具备信息化建设功能。为了提高装备室建筑工程建设效果，应将所有施工环节进行分类，首先是项目施工设计阶段，并根据设计方案对所需部件进行加工，通过专业物流系统将其运输至施工现场，参照图纸在施工区域进行拼装。建筑结构首选应确保安全运营，因此，施工质量管理是装配式建筑的前提保障。在工程建设过程中应借助BIM系统技术大力开发信息传输速率和存储功能。BIM集成管理系统总体框架如下图：

图1 BIM集成管理系统总体框架
1.2关键系统设计

关键系统主要有四个模块。首先是设计计算模块，该部分是装配式建筑初步发展阶段，以BIM模型搭建为基础，对碰撞设计进行构建。由于BIM运行运行程序与多个终端设备相连接，可以实现跨专业实时协作，模型可以将建筑工程全部参数展示，并显示拼装过程中的专业冲突和受力模型进行校对，实现多专业协同设计系统。其次，加工预制模块是各单元结构的组成部分，同时对部件的工厂量化进行前期统筹。对于设计计算模块所需要的部件材料、数量等进行精细化生产，避免构建符合装配式建筑施工要求。再次，运输保障模块，是构建厂商和施工现场中间环节，对建筑建造所需的拼装部件和仓储运输信息实现远程管理，拼装部件应张贴二维码或者植入ID芯片，在运输、分类过程中读取信息码，提高构建储运信息化要求。最后是施工管理模块，是建筑施工管理的终端，对前期各环节进行连接，同时对施工现场信息采集，确保构建拼装过程的质量管理。

图2 BIM平台协同设计示意

1.3支持系统设计

该系统设计是服务于关键系统，确保数据传输和存储的效率。其中数据存储系统功能包括信息存储、应用和控制，确保不同专业数据在平台实现共享，确保数据口径一致。网络传输是在开放的通信网络条件下，确保总体框架通讯系统的集成性和交互性，打破地域壁垒，实现数据信息共享，确保网络管理系统平台满足装配式建筑施工管理需要。
2 BIM 在装配式建筑质量管理中的应用
2.1基于 BIM 质量管理的特点

BIM模型可以整合各类关联信息，并形成立体直观的三维模型，具有一定动态效果，根据信息平台实时更新的数据，达到各专业协同管理。在装配式建筑出现专业碰撞、构建拆解等发挥优势。
2.1.1跨专业沟通信息化，提高质量管理效率

BIM模型可以提高装配式部件的连接精度，传统二维图纸体现的结构缺乏直观性，安装精准度很难达到项目质量要求标准。如果采用传真、电话的沟通方式也会影响信息的传输效率，会出现信息孤岛现象。装配式建筑采用BIM技术，各类信息实现平台化交流，不同专业在平台协同作业，智能化的信息交流方式提高了沟通效率。
2.1.2注重现场质量控制，做到实时有效管理

BIM参与到现场质量控制，工作人员在监督检查过程中发现的任何工程建设问题都可以反馈至BIM平台，相关单位及部门对当前状态及时掌握并协同作业，对装配构建加工和拼装实时监控和指导，确保装配构建符合建筑要求。
2.1.3加强分包协调作业，降低总包管理难度

BIM技术运用在装配式建筑中，一般是由各分包专业协同作业，共同完成总包既定管理目标。总包施工企业负责对整体建筑质量管控，协调施工过程及最终工程质量，在BIM技术下，各项工作环节可以实现共享平台作业，提高各分包专业沟通效率，为总包承担了一定工作量。
2.2 BIM 在质量管理中的应用
2.2.1前期纲领性管理

为了装配式建筑工程施工质量，应在项目建设初期，根据国家及行业有关法律准则要求，编制项目相应设计方案和控制标准。在BIM技术作用下促进质量管理，在装配式构建加工、存储、运输及安装过程中的相关要求和参数标准录入BIM平台信息系统，为各项工作开展做好前期准备工作，同时为后期工作起到引导作用，使工程各阶段密切衔接。

2.2.2中期控制性管理

工程建设过程中首先应做方案设计，当设计文件形成后，应做好施工部件的预制和拼装规划，并对涉及的有关人员和原材料做好头统筹协调管理。由于每个施工项目和施工阶段有所不同，因此，施工管理也应根据项目实际进行。首先是工厂预制构件的质量管控，也是确保工程质量的关键，确保构件各项参数的精准度，避免现场安装出现碰撞。在原有二维图纸基础上运用BIM技术进行可视化预测，可能发生的冲突提前规避，构件所需要的相关材料可以录入BIM数据库，并在工厂端进行显示，提高信息传输效率的同时，避免传输过程出现误差。施工现场管理过程中应对施工中存在的各类安全隐患和质量问题利用BIM平台增设时间和管理维度，形成5D模型，对施工要点重点监控，减少试错成本，提高构建拼装效率和质量。

图3 生产厂商的质量管理流程

2.2.3后期归纳性管理

装配式建筑项目完工后，质量管理应侧重对项目各项功能的检测为主。运用BIM技术管理可以将检测出的各项问题汇总并传输到BIM数据平台进行智能处理，对日后查找的总结提供数据支撑。新建筑工程施工可以在BIM数据库中同类问题进行调取相应资料获取建设经验，对项目开展过程中存在的不足及时发现，并提出相应解决措施，降低试错成本。
3装配式建筑质量管理的 BIM 技术措施
3.1信息措施

由于装配式建筑采用BIM技术模型，可以整合大量构建信息在BIM平台协同管理，提高了数据信息的传输效率和精准度。BIM技术可以对数据参数质量及时发现并排除，提高构件拼装质量，根据施工实际情况准确设计质量标准，并对相应质量要求及时录入BIM数据系统。
3.2组织措施

当前装配式建筑采用BIM技术缺乏足够的实践经验，新型的管理模式打破了固有的管理方式，根据当前社会各领域信息快速发展，应借助BIM技术成立专门质量管理部门，发挥组织管理职能，督促有关业务人员不断提高业务技能，在对拼装构件信息质量录入过程中，应协同各专业部门共同把控工程建设质量。
3.3技术措施

为了提高BIM技术应用下数据传输的精准性和有效性，应提高相应技术标准。选定与施工项目相匹配的质量标准对拼装构件编码并录入，在RFID技术作用下确保读取和纪录有效运用，同时应保障RFID设备具有抗老化和抗污染能力，满足不同安装条件。同时应提高信息读取设备的储存空间，满足不同信息数据的存储要求，同时应对附近遮盖物加以清除，避免受到干扰影响设备正常运行。
3.4经济措施

装配式建筑工程建设过程中应针对工程实际情况制定资金需求计划，确保工程建设资金供应，同时应制定绩效考核机制，对工程质量管理有突出贡献的人给予经济上的鼓励，调动员工参与积极性。
4结语

当前装配式建筑BIM技术终端用于经济与工期控制，对项目质量管理缺乏一定实践经验。本文重点阐述了BIM技术应用于装配式建筑项目，并对BIM集成管理系统的总体框架进行分析，介绍了各分系统的作用，解读了结构组成与设计理念，总结了BIM信息化模型的优势以及施工质量管理的创新思考，促进装配式建筑BIM信息化建造系统不断升级，满足当前新形势下建筑项目施工需要。

参考文献：

[1]唐洪刚,高云鹏,孔思达,冯娴.BIM技术在装配式建筑设计中的应用[J].贵州大学学报(自然科学版),2020,37(02):61-65.

[2]刘濠,洪洁茹,章梦霞,王锦阳,徐照.结合BIM与二维码技术的装配式建筑信息管理方法研究[J].施工技术,2020,49(02):110-114+118.

[3]曾旭东,周鑫,张磊.BIM技术在建筑设计阶段的正向设计应用探索[J].西部人居环境学刊,2019,34(06):119-126.

[4]吴大江.BIM技术在装配式建筑中的一体化集成应用[J].建筑结构,2019,49(24):98-101+97.

[5]张健,陶丰烨,苏涛永.基于BIM技术的装配式建筑集成体系研究[J].建筑科学,2018,34(01):97-102+129.