BIM技术支撑下的装配整体式混凝土建筑工程施工评价分析.pdf

Industrial Technology Innovation当前建筑工程质量还具有一定提升空间，尤其是施工环节存在一些问题亟待解决，为了提升建筑工程质量管理水平，就需要借助 BIM 技术手段，确保工程施工整体质量。BIM 技术使得装配式建筑的施工环节更加直观化，由于建筑本身是以搭积木的方式搭建的，因此 BIM技术能在装配式建筑质量评价中获得更多应用价值。1 装配整体式混凝土建筑工程施工评价标准及体系装配整体式混凝土建筑施工质量要求符合当前国家颁布以及行业要求相关标准，其中针对施工质量进行评价的主要目的是落实工程管理目标，完善质量管理体系。细化质量评价需要针对原材料、施工各个环节、工程结构安全、工程内部功能检测、施工专业操作依据、现场验收凭证等环节进行综合性评价。其中建筑施工质量评价依赖工程自身特点可以划分为六个部分：地基与基础工程、主体结构工程、层面工程、装饰装修工程、安装工程以及建筑节能工程1，如图 1 所示。图 1 建筑工程施工质量综合评价体系一般情况下可以从四个角度完成施工质量综合评价，主体包含了性能检测评价、质量记录评价、允许偏差评价以及观感质量评价。其中性能检测评价需要采用具有核实作用的检测报告，一侧为基准取两个档位的分值，借此完成综合评价。质量记录评价主要是以施工资料为基础，核查施工相关资料类目与数量。允许偏差评价则是在施工现场检测中针对每个批次的检测数据抽检，基础数为 5，在此基础上核实最终质量。观感质量评价则是以核查分部整体的验收资料为基础，在数据技术上给出“好”或者“一般”的评价，依旧沿用二档方式进行分值划分。2 实施装配整体式混凝土建筑工程施工评价的主体与过程2.1 实施主体装配整体式混凝土建筑中的实施主体就是当前的评价主体，也就是完成评价活动的切实执行者。一般会聘用第三方完成对建筑质量的评价，以有效降低产生纠纷或者欺诈的可能性。第三方检测机构针对装配整体式混凝土建筑进行质量检测以及风险评估，一般由建筑甲方咨询进行委托，之后签订协议，在建立评定体系以及标准的基础上，以不定期抽样的形式进行质量的评测，完成相应的评估报告，为甲方管理层提供最终决策依据。2.2 实施过程2.2.1收集数据与资料为了保障装配整体式混凝土建筑质量评价的严谨性、真实性、客观性以及时效性，就需要保障数据与资料的真实性。要根据国家混凝土结构工程施工质量验收规范筛选相应的文件以及记录内容，其中包括了工程涉及环节的设计图、预制件制造图以及安装设计图等图纸内容，预制件和原材料的质量证明报告、入场证明以及抽样检测报告，收集后续作业中各类材质进行检验报告数据，搜集工程各个环节的质量验收文件、质量问题处理方案以及最终验收记录，以质量验收相关记录为评判建筑质量的主要依据，以其他相关资料为质量评价的辅助依据。BIM 技术支撑下的装配整体式混凝土建筑工程施工评价分析王竹景（新疆建设职业技术学院，新疆乌鲁木齐830000）摘要：在明确评价标准与体系的前提下，为提升装配式混凝土建筑整体质量评价水平，要对评价主体与过程进行分析，完成收集数据与资料、指标转化及综合评估等工作。借助评价基础、信息集成、设计数据库等方式，充实BIM 数据库，进而建立完善的 BIM 装配式混凝土建筑工程质量评价体系，从整体工作流程与分项工作流程两个方面入手，提升施工评价的效率与质量。关键词：BIM 技术；装配式；混凝土建筑；质量评价中图分类号：TU712.3 文献标识码：A 文章编号：2096-6164（2023）03-0091-03作者简介：王竹景（1986-），男，陕西延安人，讲师，主要从事 BIM、建筑施工技术研究工作。产业科技创新 2023，5（3）：9193产业科技创新IndustrialTechnologyInnovation92Vol.5 No.32.2.2指标转化装配整体式混凝土建筑中涉及质量指标较多，需要明确指标的选择并非正向指标表示积极作用，最佳指标可能是正指标、负指标、向量指标或者是定性指标，并没有统一标准，而是质量区间选择最优作为指标。为了保障指标有效转化，避免由于指标不同要求带来质量评价误差，就需要针对不同指标采取针对性归纳方式2。一般会出现三种情况，将定性指标数量化评价，将逆向指标以及适度指标正向化评价，将定量指标无量纲化评价。在综合评价过程中，一般采用的评语为优秀、良好、合格以及不合格这四个等级，采用 V=V1，V2，V3，V4进行表示。2.2.3综合评估设置装配整体式混凝土建筑具体环节的评估因素集合，例如 U=U1，U2，Un，将其中不同属性内容划分为子评估因素集合 Ui=Ui1，Ui2，Uij，i=1，2，m；j=1，2，k；（注意其中的 m=6 是定值，k 则会变动）。在评价阶段，将评估因素集合 V 和评估子因素集合 Ui 构成模糊映射，确定模糊评价矩阵 Ri。Ri=rijk其中 rijk=dijk/d，d 代表提出评价意见的专家人数，dijk代表同一评价等级产生的总数，比如如果有 8 位专家中的6位针对i做出了合格评价，那么dijk就是6。结合模糊综合评价相关理论，针对矩阵完成运算，其中 Ui 的模糊判定向量为 Bi。Bi=AiRi=（bi1，bi2bin）在完成一级评判后进入二级评判，评判中将 Ui作为因素集合，二级评判则直接将 Ui划归为一个因素，针对 Ui时事评判，将 Bi作为危机评判的结果，构建模糊映射，将权重系数确定为 A=（a1，a2，an），再次完成矩阵运算 B=AR=（b1，b2，bm），完成模糊评价运算之后，针对所得结果实施归一性处理，以最大原则得到 Bk=max（b1，b2，bm）。3 分析应用 BIM 技术支撑下装配整体式混凝土建筑工程施工评价3.1 信息集成3.1.1收集数据装配式混凝土建筑完成模型验收大多是以文件形式交付，通过 BIM 技术添加相应的建筑属性完成质量验收相关信息的收集工作。装配式混凝土建筑可以直接将其中构件的信息上传 BIM 数据库，之后添加构件的基础资料内容，再与相关质量文件进行对比，以此作为判定质量评价符合要求的基础。3.1.2获取数据在收集完所需的装配式混凝土建筑数据之后，要判定哪部分信息能够提升建筑施工质量评价。这部分信息主要包含三个类别：第一类，施工质量验收相关信息，包含验收记录、合同、验收规范等。第二类，参数类信息，这类信息以定量方式被存储在相关记录之中。第三类，图片以及视频信息。其中前两类属于结构化数据，包含构件信息、施工质量验收相关信息以及评定指标等信息内容，可以直接存储在 BIM 数据库之中，架设关系网，提升数据应用效率4。第三类则属于非结构化数据，作为参考内容被单独存放在质量相关文件系统之中，依赖文字索引进行查找。3.1.3设计数据库3.1.3.1 数据编码数据编码需要依赖基础规则进行工作，装配式混凝土建筑评价要依赖新颖的标准体系达成，要针对施工中的分部工程、分项工程、检验批以及施工质量评价指标完成相关编码工作。分 部 编 码，既 能 够 采 用 阿 拉 伯 数 字，也 可以采用英文表述，装配式混凝土建筑一般采用Prefabricated 以及 Structure 的首字母简称即可。分项工程编码，立足于装配式混凝土建筑结构可以划分为模板工程、钢筋工程、预制件工程、现浇结构工程以及混凝土结构工程，将不同分项结合管理目标和综合效益完成变化，模板称为 MB，管理综合效益称为 GX，如表 1 所示：表 1 分项工程编码分项工程名称分项工程编码模板工程MB钢筋工程GJ预制构件沟槽PC现浇结构工程XJ混凝土工程HN管理综合效益GX检验批编码，采用依照建筑物层为单位的方式实行检验批编码，设置六位数字加上五位字母形式完成编码，一个编码分为四个段落，具体规则如表 2：表 2 检验批编码规则第一段第二段第三段第四段编码形式 两位数字四位数字四位大写字母 一位大写字母表示含义楼层竖向轴验收范围横向卷轴验收范围项目名称构件编码，这类编码在装配式混凝土建筑中特指预制构件，现浇构件包含在其他编码记录当中。评价指标编码，这一类编码采用字母与数字组合形式，将一级指标以 U1U6 完成编码，二级指标则是要在此基础上进行细化，同一位 U11U1n 形式。3.1.3.2设计数据库（一）设计概念模型BIM 针对数据的收集本身较为抽象，是以数据为基础将现实中的建筑以逻辑化模式转移到虚拟世界，93第5卷 第3期王竹景：BIM 技术支撑下的装配整体式混凝土建筑工程施工评价分析结合针对装配式混凝土建筑工程质量要求，完成施工质量的验收工作。（二）设计逻辑结构逻辑结构主要是将实体建筑内容转化为数据虚拟内容的过程中，相关模式根据内在关系进行连接，将各项结构之间相对独立的关系转化为具体的联系，借此完成整体性结构设计。（三）设计物理结构在完成物理结构设计层面前，一般会先选择相应的存储方法，之后确认数据库的存储结构。其中主要的存储方法类别包含聚簇及索引，使用聚簇的优势在于能够将类似元素进行稽核，节省存储空间，而索引存储的优势在于以查询条件为基础建立，尤其是在落实装配式混凝土建筑质量评价时，索引的方式更加便捷、快速。3.2 实施流程3.2.1 整体工作流程分析装配整体式混凝土建筑质量评价，就需要从宏观角度获知评价相应的流程，整体流程要完成以下五项任务：施工策划、建筑质量模型应用、数据信息采集、施工质量评价、施工质量结果分析以及应用。完成这些步骤要基于 BIM 应用策划，再配合施工方案构建施工所需的 BIM 模型，需要模型精度满足施工质量评价要求，根据图 2 所示，在施工过程中借助 BIM技术收集施工相关信息，上传 BIM 平台之后借助施工质量评价系统完成对质量验收信息的进一步筛选与分析，以运算和对比手段处理最终的质量评价结果，通过该结果对装配整体式混凝土建筑整体质量进行评价。图 2 BIM 施工质量综合评价流程3.2.2分项工作流程以模板工程为例，模板是装配整体式混凝土建筑施工的基础，BIM 技术能够根据实际情况完成对模板种类、材料数量以及支撑方案的选择，尤其在面对结构模式不同的模架模型时，借由 BIM 系统可以将所有信息放在一起进行内容对比，选择最佳方案，确保工程质量的合理评价。其他各项工作也是依照这个流程，选取合适的软件录入相关信息，在 BIM 技术支持下完成质量比对和评价分析工作。针对项目中包含的各项工程内容，要选择与其相对应的 BIM 模型完成匹配，在匹配基础上将原本的原始数据内容与验收接收信息相对比，形成最终施工质量验收模板内容。其中 BIM 的应用流程设计是实现分项流程工作的关键所在，这种应用流程一般包含两个层次：第一层次是总体工程施工流程规划，在当前项目中针对不同环节落实 BIM 的管理逻辑；第二层次则是在第一层次基础上更加详尽地理清具体步骤以及实施顺序。以 BIM 应用中模板工程、钢筋工程、混凝土工程、现浇结构、预制构件以及其他相关 BIM 应用为基础，建立体系化的质量管理与评价分析体系。针对每种 BIM 应用的工程类型，要选择相应的设计预案、计算方法、测试模型、工程模拟、质量验收以及现场施工安全管理，在此基础上，针对具体工程选择相应的软件，以混凝土现浇结构工程为例，一般就会采用以Revit 为基础，以 Navisworks、广联达、鲁班等软件为辅助进行建模设计，在此基础上将模型导出，之后将其中涵盖的数据清单进行深化处理，在完成施工准备的基础上，细化工程各个步骤的工序与所需技术。在获得质量评价结果之后的应用阶段，施工单位要以留存在 BIM 技术中的数据为基础，将项目中涵盖的知识内容以及决策依据保留下来，这对于同行业发展具有极大的参考价值。4 结语近年来国家大力推行装配式建筑，这种建筑类型具有工期短、绿色环保、节约劳动力等优势，但由于对自身机械化水平要求较高，施工环节较为复杂，施工难度也随之增加，目前还未形成完善的质量评价标准。BIM 技术能够基于数据库完成对装配式建筑结构的全面分析，证实了对该类建筑质量评价的可能性，为提升装配式建筑质量提供了数据支持。参考文献：1 张茂健，韩丽曼，金敬福等.基于振动烈度的拖拉机整机装配质量评价方法研究J.农机化研究，2021，43（02）：235-239.2 董娜，弓成，熊峰.装配式建筑施工建筑信息模型应用成熟度评价J.华侨大学学报（自然科学版），2020，41（01）：50-59.3 韩莎莎，李杰.装配式室内照明配管工程质量评价体系研究基于加权序关系法 J.数学的实践与认识，2018，48（16）：48-54.4 张小兵，刘海江.基于高精度点云的密封平面装配质量评价 J.机械工程学报，2018，54（11）：121-128.