BIM技術在預制裝配式建筑施工中的運用

文/陳增凱 山東明信建設工程咨詢有限公司 山東濟南 250101

1、BIM技術簡介

1.1 定義

BIM也被稱作建筑信息模型，通過對工程中的有關信息數據進行收集然后=建立的一種數字信息仿真模擬建筑物的模型。BIM不光具備將信息進行集成的作用，同時還是一種可以用來設計、建造管理的數字信息應用。BIM通過將相關信息進行整合以及分析之后，合理構建數字信息化立體模型，進而為設計以及施工單位提供技術上的支持。

1.2 特點

BIM的特點主要包括以下幾個方面：第一就是可視性，眾所周知，在建筑行業中，可視性發揮著不可替代的作用，而BIM在整個過程中都具備可視化特點，其重要性不言而喻。第二就是具備模擬性，BIM不光可以對建筑物模型進行模擬設計出的建筑物模型，同時還可以對各個環節進行全面模擬。第三就是協調性，BIM技術的協調性可以對問題進行有效的協調，規避風險的出現。第四就是具備一定的可優化性，當BIM信息模型建立完成之后，還可以根據具體情況做出有效的調整。第五就是可出圖性，利用BIM可視性的特點，對模型的設計圖紙進行出圖，由于圖紙是依據實際建筑構建的模型上進行繪制的，因此具備一定的準確性以及科學性。

2、預制裝配式結構特性分析

2.1 施工難點較多

在對預制裝配式結構進行施工的時候存在較多的施工難點。在進行施工的時候，由于各邊的甩茬連接鋼筋的根數以及施工位置的要求相同，就會導致施工問題層出不窮。為了保證結構連接過程中不出現差錯，必須要加大各個部門之間協調以及溝通能力，只有加大技術交底工作，才能保證甩茬連接鋼筋的位置與數量符合標準。另外，在進行施工的時候，機電管線的走向與固定件位置需要緊密配合，只有這樣才可以避免在對固定件進行安裝的過程中出現管線損壞的現象，在進行施工的時候由于構件較多，在進行安裝時容易出現差錯，最終導致施工質量出現問題。

2.2 施工精度要求高

預制裝配式結構在進行施工的時候對于精度的要求較高，需要保證固定件連接的可靠性。而且對于施工人員的要求較高，必須要嚴格依據設計圖紙進行操作。另外，在進行施工的時候，需要做好必要的安全防護工作，在此期間必能對并施工的精度及其質量造成影響。除此之外，還需要注意的一點就是，對于施工人員需要進行嚴格把控，必須要持證上崗，具備一定的專業知識，保證施工的順利完成。

3、BIM技術在預制裝配式住宅中的應用

3.1 實例分析BIM技術的運用

某拆遷安置房的占地面積共有24501m2，為6層建筑，并配有1個停車場和服務用房。該建筑工程±0.00以上為裝配式外墻PC（預制混凝土）板體系。該工程外墻選用的是預制保溫疊合外掛墻板+180mm厚鋼筋混凝土墻體，預制保溫疊合外掛墻板是由55mm厚鋼筋混凝土、40mm厚發泡水泥板以及250mm厚保溫板共同組成。墻體內部使用的是200mm厚封底雙排孔混凝土空心砌塊或100mm厚實心混凝土砌塊墻。

3.2 場布管理

預制裝配建筑工程施工過程中需要注重材料的管控，設置合理的堆放空間，并且對構件運輸線路進行合理規劃，有效保護設備與材料。同時，因建筑工程各施工環節是緊密相關的，所以需嚴格各施工環節，保證施工作業的連續性。由于施工現場有限，因此需嚴格控制現場材料的堆放量，為構件安裝提供充足的空間。

3.3 材料管理

（1）在預制構件進入施工現場前，可以采用BIM技術對施工場地以及現有施工狀況進行合理分析，制定構件采購量的上限值。因該工程施工場地有限，且工期較短，為此需要依據施工現場的實際情況對不同階段預制構件的使用量進行合理推算，并且做好前期的材料準備工作，避免現場構件數量過多對施工造成不利影響，且反復運輸，造成材料損壞。（2）施工過程中若發生變更需對施工進度計劃進行調整，則必須明確每個施工區域內材料的使用量，并且嚴格控制。

3.4 BIM施工階段的應用

（1）采用BIM模型進行4D仿真模擬，且BIM可以與其他技術或軟件協同使用，在模型中導入施工進度技術，聯合其他信息技術建立施工計劃中各時空節點的施工內容和詳細屬性，這樣使得施工的時序性更強。（2）通過4D模擬技術建立建筑主體模型，并根據相關軟件對項目進行動態施工方針模擬，在軟件中可以對裝配式建筑各構件的安裝節點以及安裝位置等進行明確，并且對施工現場的人力與設備資源進行優化配置，保證構件吊裝工作的有序進行，為施工質量控制提供了技術支持。在BIM模型中需要依據各構件的作用、尺寸、安裝路徑等進行可視化模擬，在BIM模型中，需保證構件信息的完整與準確，對不同構件的預制率以及吊裝方案進行比較分析。施工前先了解工程現場情況，以便對施工方案以及構件的設計方案進行相應的調整。（3）經過方案比選選出最佳施工方案后，需對施工方案的相關信息進行整合，并且將信息錄入BIM模型中，建立與實際工程狀況相符的建筑模型或計劃網絡實體等。對于吊裝施工來說，BIM技術的應用主要表現在建立吊裝施工模型，模擬現場吊裝施工方案實施效果，并且依據工程施工選用的構件，對構件安裝位置、安裝順序予以明確，便于施工指導和調度。需注意的是，在構件入場前需進行質量與性能檢查，對生產廠家提供的說明材料以及質量合格證書等進行核查，檢查通過后方可入場投入使用。同時，指揮調度管理人員均可通過現場的手持機進行工作，施工吊裝模型直接顯現在在手持機上，現場人員可使用手持機對構件進行掃描，對掃描得出的構件機構及相關信息進行分析，與施工設計方案進行比對，對產生差異的原因進行深入研究，完善現場施工作業，保證構件安裝質量。另外，通過BIM技術可繪制施工進度網絡表，實現了各時間節點的作業進度校核。

結論：

在裝配式建筑中使用BIM技術，可以大幅度提升工程質量與生產率，讓裝配式建筑的規整化、戶型規范化得到保證，同時也使設計失誤率有效降低，提升了出圖率，從而促使建筑產業從舊的發展模式中走出來，不斷創新。如今建筑行業的發展迎來了更大的空間，且在建筑類型方面也實現了創新，預制裝配式建筑即為其中之一，因其獨特的施工理念使得其在當代社會受到了更多關注。然而很多傳統施工技術卻難以在此方面發揮作用，直到BIM技術的應用，才使得此方面問題得以緩解。