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摘要：在信息技术飞速发展的时代背景下，文章结合建筑行业进展趋势，研究BIM技术在装配式建筑吊装阶段的应用。文章概述了现阶段BIM技术和装配式建筑的发展概况，结合现今建筑行业的前进需求，融合了GIS技术，探索BIM技术在装配式建筑堆放以及吊装阶段的应用，并提出了材料管理和吊装模拟的应用构想。
关键词：装配式建筑;吊装阶段;材料管理;吊装模拟;GIS技术
1. 研究背景
1.1 BIM技术的发展现状
BIM技术自2002年一经提出便掀起了一股浪潮，美国建筑行业应用BIM技术的比例就从从28%增长到了71%[1]。高新技术快速发展的时代背景下，建筑行业面临着信息化、智能化的转型需要，而BIM技术的推广和应用对于此行业现代化发展和进步起着决定性的作用。而国务院办公厅在2017年2月发布的《关于促进建筑业持续健康发展的意见》中明确提出，要大力推进建筑信息模型技术在规划、勘察、设计、施工和运营维护全过程的集成应用。
1.2装配式建筑的发展现状
国家在《十四五》规划中，明确提出发展绿色低碳环保产业，装配式建筑可节约人工40%，节水70%以上，节能35%，节材20%，节地20%[2]，显然装配式建筑占据居住轻重的地位。在这种时代背景和要求下，装配式建筑在我国已上升到国家战略层面的规划和布局，国务院办公厅于2016发布《关于大力发展装配式建筑的指导意见》和《建筑产业现代化发展纲要》，文件中表明到2020年，装配式建筑在新建建筑中的所占比例至少达到20%，到2025年比例达到50%。
1.2 现场布置和运输时的堆放
装配工程主要经历三个环节，即工厂生产构件、构件的运输、构件吊装[3]。为了缓解构件制造完成等待时间与构件运输的冲突，预制构件厂会设置PC构件的临时堆放点;施工工地同样会设置预制构件临时堆放点，进行构件的临时存储。而为了满足现场的构件吊装施工进度需求，需要要设置多个预制构件存放区域，在整个吊装过程必须要保证其施工的连续性。为保证预制构件堆放时的完好性及完整性，临时堆放点的场地和周围环境需要达到一定的要求。具体如下：
（1）构件堆放地点需要平整、坚实，地面保证有足够的荷载承受力，防止土壤不规则下沉使得构件扭曲、变形，周边环境保证开阔不应存有障碍物。
（2）运输道路少或无坑洼，防止路面高度不均匀造成运输车辆颠簸，引起构件毁坏完整性丧失。同时运输车辆进出道路及堆放区域需保证排水系统良好，防止积水造成地面塌陷引起预制构件破坏。
如图所示为施工场地的场景布置图，预制构件的临时堆放点要设置在不干扰其它是工作的地区，同时要方便预制构件的吊装作业。
（3）预制构件的堆放要按照型号和吊装顺序依次堆放，先吊装的放在外侧或上层，后吊装的放在内侧或下层。
2. BIM技术在预制构件堆放和吊装阶段的应用分析
装配式建筑结合BIM技术能实现预制构件堆放和吊装阶段材料管理、吊装模拟的应用
2.1 材料管理
建筑材料和建筑相关设备的安全性影响着建筑施工的安全性，所以要注重材料和设备的安全管理。在装配式一体化平台添加建筑材料和设备的属性信息，采购信息，使用信息等。管理人员将材料的进场信息，使用情况，损坏情况通过 5G 技术传输到装配式一体化平台，平台对材料的相关情况进行分析，计算材料的工程量是否足够，反馈给相关管理人员;根据材料的使用信息分析材料的损坏情况，及时做出应对措施;根据环境因素以及材料的自身属性，分析材料的保存条件，及时调整材料的保存条件。通过在装配式一体化平台对设备安装的方法进行学习，确保设备安装的安全性。定期对设备的安全性进行检查，然后的检查结果传输到平台。 通过视频监控和人员报备及时发现设备的损坏情况，运行问题等，然后把问题传输到平台，平台对设备问题进行分析，然后提出可行的解决方案。平台统计设备的使用情况，损坏情况，维修情况进行设备的全寿命周期分析，然后提出设备全周期养护方案。
2.2 吊装动态模拟
吊装要求施工人员具备一定的操作规范性，但是施工地点具备专业技术的人员不足，因此让施工人员高效、高质的完成吊装工作非常重要。结合施工图纸提前建造好建筑的三维信息模型，在模型中导入建筑的预制构件信息。此时相当于拥有了一个虚拟环境的实体建筑，那么在虚拟环境中进行操作和流程的预演练会大大降低操作失误的概率。结合现场施工人员专业性人才不足的特点，利用虚拟三维环境进行吊装模拟，事先让工作人员了解并学习规范性操作，利于吊装的工作的进行。
可研发一个小型数据库，其与三维建筑信息模型绑体在一起，不同类型的吊装操作动态模拟教学按类别存入库内。利用不同类型的构件吊装模拟教学生成各式的二维码，将二维码张贴或喷涂在构件上，施工人员用手机扫描二维码即可获得吊装动态模拟教学。
2.3. 装配式建筑结合BIM技术的特性分析
堆放和吊装在整个建设过程发挥着重要性作用，但与此同时，如果不能有效地建设和管理，它们可能构成该工程建设的薄弱环节。考虑到这两项工作的重要性和涉及的诸多因素，有必要實施能够简化从规划到实际操作过程的策略。该平台的BIM技术提供了系统的完整和集成视图，并允许存储大量数据，尤其对操作阶段有用。同时，GIS系统允许从图形和符号的角度分析地理实体以及信息内容，在运输和吊装阶段进行的模拟分析，提高实际操作过程的有效性和效率，从而限制原材料的消耗并最大限度地实现材料平衡，遵循“可持续发展”的原则。另外，在BIM环境中可以收集有关运输和吊装的许多信息，如建筑几何结构等。通过将这些信息与GIS系统里的地理信息叠加，可以确定最优运输路线和吊装方式。这种方法可以优化施工投资，同时预测实际操作阶段可能出现的问题。
通过该平台在运输和吊装阶段的应用，还可以开发整个建设过程相关方面的流程和应用程序。从工程的规划阶段开始使用这些方法，并在随后的设计、施工、管理和维护阶段继续整合模型，简化整个项目的复杂性，从而利于装配式建筑发展的工业化趋势。
3. 结语
在预制构件堆放和吊装阶段融合了信息技术和BIM技术的应用，整个装配式生命体系在智能化的不断发展下联系会愈加密切，最终实现全周期装配式一体化平台的搭建，实现构件生产、运输和吊装阶段的信息融合、信息共享。
参考文献
[1]邵文文.BIM主流平台对传统公路行业改革的技术探讨[J].黑龙江交通科技，2020，43（04）：154-155.
[2]李柏球.浅析装配式住宅建筑技术经济性[J].建筑设计， 2017（6）：869
[3]辛奇，片锦香.装配式建筑预制构件运输班次调度优化[J].中国建筑金属结构，2021（4）：30-31+143.
作者简介：
1.刘培源（2000.03），男，汉族，山东济宁人，本科在读。
2.张淑雅（2002.02），女，汉族，山东济宁人，本科在读。
3.张雅楠（2000.03）女，汉族，山东泰安人，本科在读。
单位：山东理工大学，研究方向：工程管理，单位所在省市及邮编：山东省淄博市255022
*.通讯作者：
李坤（1978.05），女，汉族，山东济宁人，讲师，本科。
邮寄地址：山东省淄博市张店区马尚镇新村西路266号山东理工大学西校区，刘培源，13287039158
关键词：装配式建筑;吊装阶段;材料管理;吊装模拟;GIS技术
1. 研究背景
1.1 BIM技术的发展现状
BIM技术自2002年一经提出便掀起了一股浪潮，美国建筑行业应用BIM技术的比例就从从28%增长到了71%[1]。高新技术快速发展的时代背景下，建筑行业面临着信息化、智能化的转型需要，而BIM技术的推广和应用对于此行业现代化发展和进步起着决定性的作用。而国务院办公厅在2017年2月发布的《关于促进建筑业持续健康发展的意见》中明确提出，要大力推进建筑信息模型技术在规划、勘察、设计、施工和运营维护全过程的集成应用。
1.2装配式建筑的发展现状
国家在《十四五》规划中，明确提出发展绿色低碳环保产业，装配式建筑可节约人工40%，节水70%以上，节能35%，节材20%，节地20%[2]，显然装配式建筑占据居住轻重的地位。在这种时代背景和要求下，装配式建筑在我国已上升到国家战略层面的规划和布局，国务院办公厅于2016发布《关于大力发展装配式建筑的指导意见》和《建筑产业现代化发展纲要》，文件中表明到2020年，装配式建筑在新建建筑中的所占比例至少达到20%，到2025年比例达到50%。
1.2 现场布置和运输时的堆放
装配工程主要经历三个环节，即工厂生产构件、构件的运输、构件吊装[3]。为了缓解构件制造完成等待时间与构件运输的冲突，预制构件厂会设置PC构件的临时堆放点;施工工地同样会设置预制构件临时堆放点，进行构件的临时存储。而为了满足现场的构件吊装施工进度需求，需要要设置多个预制构件存放区域，在整个吊装过程必须要保证其施工的连续性。为保证预制构件堆放时的完好性及完整性，临时堆放点的场地和周围环境需要达到一定的要求。具体如下：
（1）构件堆放地点需要平整、坚实，地面保证有足够的荷载承受力，防止土壤不规则下沉使得构件扭曲、变形，周边环境保证开阔不应存有障碍物。
（2）运输道路少或无坑洼，防止路面高度不均匀造成运输车辆颠簸，引起构件毁坏完整性丧失。同时运输车辆进出道路及堆放区域需保证排水系统良好，防止积水造成地面塌陷引起预制构件破坏。
如图所示为施工场地的场景布置图，预制构件的临时堆放点要设置在不干扰其它是工作的地区，同时要方便预制构件的吊装作业。
（3）预制构件的堆放要按照型号和吊装顺序依次堆放，先吊装的放在外侧或上层，后吊装的放在内侧或下层。
2. BIM技术在预制构件堆放和吊装阶段的应用分析
装配式建筑结合BIM技术能实现预制构件堆放和吊装阶段材料管理、吊装模拟的应用
2.1 材料管理
建筑材料和建筑相关设备的安全性影响着建筑施工的安全性，所以要注重材料和设备的安全管理。在装配式一体化平台添加建筑材料和设备的属性信息，采购信息，使用信息等。管理人员将材料的进场信息，使用情况，损坏情况通过 5G 技术传输到装配式一体化平台，平台对材料的相关情况进行分析，计算材料的工程量是否足够，反馈给相关管理人员;根据材料的使用信息分析材料的损坏情况，及时做出应对措施;根据环境因素以及材料的自身属性，分析材料的保存条件，及时调整材料的保存条件。通过在装配式一体化平台对设备安装的方法进行学习，确保设备安装的安全性。定期对设备的安全性进行检查，然后的检查结果传输到平台。 通过视频监控和人员报备及时发现设备的损坏情况，运行问题等，然后把问题传输到平台，平台对设备问题进行分析，然后提出可行的解决方案。平台统计设备的使用情况，损坏情况，维修情况进行设备的全寿命周期分析，然后提出设备全周期养护方案。
2.2 吊装动态模拟
吊装要求施工人员具备一定的操作规范性，但是施工地点具备专业技术的人员不足，因此让施工人员高效、高质的完成吊装工作非常重要。结合施工图纸提前建造好建筑的三维信息模型，在模型中导入建筑的预制构件信息。此时相当于拥有了一个虚拟环境的实体建筑，那么在虚拟环境中进行操作和流程的预演练会大大降低操作失误的概率。结合现场施工人员专业性人才不足的特点，利用虚拟三维环境进行吊装模拟，事先让工作人员了解并学习规范性操作，利于吊装的工作的进行。
可研发一个小型数据库，其与三维建筑信息模型绑体在一起，不同类型的吊装操作动态模拟教学按类别存入库内。利用不同类型的构件吊装模拟教学生成各式的二维码，将二维码张贴或喷涂在构件上，施工人员用手机扫描二维码即可获得吊装动态模拟教学。
2.3. 装配式建筑结合BIM技术的特性分析
堆放和吊装在整个建设过程发挥着重要性作用，但与此同时，如果不能有效地建设和管理，它们可能构成该工程建设的薄弱环节。考虑到这两项工作的重要性和涉及的诸多因素，有必要實施能够简化从规划到实际操作过程的策略。该平台的BIM技术提供了系统的完整和集成视图，并允许存储大量数据，尤其对操作阶段有用。同时，GIS系统允许从图形和符号的角度分析地理实体以及信息内容，在运输和吊装阶段进行的模拟分析，提高实际操作过程的有效性和效率，从而限制原材料的消耗并最大限度地实现材料平衡，遵循“可持续发展”的原则。另外，在BIM环境中可以收集有关运输和吊装的许多信息，如建筑几何结构等。通过将这些信息与GIS系统里的地理信息叠加，可以确定最优运输路线和吊装方式。这种方法可以优化施工投资，同时预测实际操作阶段可能出现的问题。
通过该平台在运输和吊装阶段的应用，还可以开发整个建设过程相关方面的流程和应用程序。从工程的规划阶段开始使用这些方法，并在随后的设计、施工、管理和维护阶段继续整合模型，简化整个项目的复杂性，从而利于装配式建筑发展的工业化趋势。
3. 结语
在预制构件堆放和吊装阶段融合了信息技术和BIM技术的应用，整个装配式生命体系在智能化的不断发展下联系会愈加密切，最终实现全周期装配式一体化平台的搭建，实现构件生产、运输和吊装阶段的信息融合、信息共享。
参考文献
[1]邵文文.BIM主流平台对传统公路行业改革的技术探讨[J].黑龙江交通科技，2020，43（04）：154-155.
[2]李柏球.浅析装配式住宅建筑技术经济性[J].建筑设计， 2017（6）：869
[3]辛奇，片锦香.装配式建筑预制构件运输班次调度优化[J].中国建筑金属结构，2021（4）：30-31+143.
作者简介：
1.刘培源（2000.03），男，汉族，山东济宁人，本科在读。
2.张淑雅（2002.02），女，汉族，山东济宁人，本科在读。
3.张雅楠（2000.03）女，汉族，山东泰安人，本科在读。
单位：山东理工大学，研究方向：工程管理，单位所在省市及邮编：山东省淄博市255022
*.通讯作者：
李坤（1978.05），女，汉族，山东济宁人，讲师，本科。
邮寄地址：山东省淄博市张店区马尚镇新村西路266号山东理工大学西校区，刘培源，13287039158