預(yù)制裝配式建筑中BIM技術(shù)的應(yīng)用

文/王季強(qiáng) 大連建科建設(shè)工程有限公司 遼寧大連 116000

BIM技術(shù)是通過(guò)數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)信息集成了建筑工程項(xiàng)目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型，是對(duì)該工程項(xiàng)目相關(guān)信息的詳盡表達(dá)。因?yàn)轭A(yù)制裝配式建筑與傳統(tǒng)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)相比較預(yù)制裝配式建筑可再生、產(chǎn)業(yè)化程度高、工期短、用工少、低消耗、空間大、分隔靈活、材質(zhì)均勻、各向同性、輕質(zhì)高強(qiáng)、建筑垃圾少、腳手架用量少、鋼材用量少、節(jié)水、節(jié)電、減少建筑施工過(guò)程中噪音的產(chǎn)生，所以預(yù)制裝配式建筑是建筑工業(yè)化的最有效途徑。

1、BIM技術(shù)簡(jiǎn)介

BIM技術(shù)不僅能模擬建筑本身的各種參數(shù)，還可以模擬建筑物的建造施工過(guò)程、環(huán)境因素。在建筑行業(yè)中應(yīng)用BIM技術(shù)時(shí)，從以下幾個(gè)方面體現(xiàn)出BIM技術(shù)的特性：一是可視性特點(diǎn)，人們?cè)谟?jì)算機(jī)中顯示出的圖形即為真實(shí)性極高的建筑模型，既可以從整體上概覽建筑，也可以放大觀察建筑的細(xì)節(jié)；二是協(xié)調(diào)性特點(diǎn)，應(yīng)用BIM技術(shù)可以在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行模擬析，使建筑形式與建筑功能相互協(xié)調(diào)，以及協(xié)調(diào)協(xié)調(diào)不同工種之間的施工；三是模擬性特點(diǎn)，應(yīng)用BIM技術(shù)可以模擬建筑物的形式、參數(shù)、過(guò)程或事件；四是優(yōu)化共享性，通過(guò)BIM技術(shù)建立的建筑模型可以在計(jì)算機(jī)中任意的修改，并對(duì)較為復(fù)雜的建筑信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，幫助人們優(yōu)化建筑的設(shè)計(jì)和施工工作，而這些建筑的參數(shù)及優(yōu)化的結(jié)果均可以通過(guò)共享對(duì)所有的參與人員可見(jiàn)，提高了人們的交流效率。

2、預(yù)制裝配式建筑中BIM技術(shù)的應(yīng)用

2.1 材料管理中的運(yùn)用

（1）在預(yù)制構(gòu)件進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)前，可以采用BIM技術(shù)對(duì)施工場(chǎng)地以及現(xiàn)有施工狀況進(jìn)行合理分析，制定構(gòu)件采購(gòu)量的上限值。因該工程施工場(chǎng)地有限，且工期較短，為此需要依據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況對(duì)不同階段預(yù)制構(gòu)件的使用量進(jìn)行合理推算，并且做好前期的材料準(zhǔn)備工作，避免現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)件數(shù)量過(guò)多對(duì)施工造成不利影響，且反復(fù)運(yùn)輸，造成材料損壞。（2）施工過(guò)程中若發(fā)生變更需對(duì)施工進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整，則必須明確每個(gè)施工區(qū)域內(nèi)材料的使用量，并且嚴(yán)格控制。（3）依據(jù)施工計(jì)劃節(jié)點(diǎn)或時(shí)間段，對(duì)預(yù)制構(gòu)件以及建材進(jìn)行清點(diǎn)，明確材料實(shí)際用量和計(jì)劃用量的差異。這樣可為后期材料采購(gòu)提供直接依據(jù)，并且也可及時(shí)發(fā)現(xiàn)材料使用中存在的問(wèn)題，完善管理措施。

2.2 構(gòu)件制造中的運(yùn)用

在預(yù)制裝配式建筑施工過(guò)程中，還要加強(qiáng)構(gòu)件生產(chǎn)管理。運(yùn)用BIM 技術(shù)，可以利用其中心數(shù)據(jù)庫(kù)存放工程建造生命周期數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)構(gòu)件編碼設(shè)定。在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)過(guò)程中，還要從中心數(shù)據(jù)庫(kù)完成構(gòu)件相關(guān)數(shù)據(jù)的讀取，以獲得構(gòu)件生產(chǎn)的基本信息。同時(shí)，運(yùn)用 BIM 技術(shù)也能將構(gòu)件生產(chǎn)的質(zhì)量檢測(cè)信息和生產(chǎn)過(guò)程信息等信息記錄下來(lái)，并在現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中為施工人員提供這些數(shù)據(jù)。結(jié)合構(gòu)件的重量和安裝位置等具體信息，施工人員則能更好的施工。

在實(shí)際生產(chǎn)中，為運(yùn)用 BIM 技術(shù)完成構(gòu)件信息的采集和追蹤，還要在各構(gòu)件中完成 RFID芯片安裝，并確保芯片與構(gòu)件有相同的編碼，然后利用讀寫(xiě)設(shè)備完成構(gòu)件信息的采集和傳輸。結(jié)合這些信息，則能將不同種類和規(guī)格的預(yù)制構(gòu)件準(zhǔn)確配送至施工現(xiàn)場(chǎng)，從而使施工需求得到更好的滿足。

2.3 碰撞檢查中的運(yùn)用

模型建成以后，可以利用TeklaStructures3D技術(shù)觀察宏觀模型，從而對(duì)整個(gè)工程加深理解，也可以觀察一個(gè)構(gòu)件甚至一個(gè)節(jié)點(diǎn)。預(yù)制裝配式混凝土住宅無(wú)論從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)乃至施工都必須精細(xì)化，如果鋼筋的位置出現(xiàn)了允許范圍之外的偏差，就會(huì)產(chǎn)生構(gòu)件對(duì)接不上的情況，特別是在預(yù)制柱和預(yù)制梁的節(jié)點(diǎn)區(qū)域。這個(gè)區(qū)域鋼筋比較密集，特別容易發(fā)生碰撞，一旦發(fā)生，就會(huì)給現(xiàn)場(chǎng)施工帶來(lái)極大的麻煩，無(wú)論是返回預(yù)制廠還是進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整都可能會(huì)造成工期延誤、人工及材料的浪費(fèi)，甚至還會(huì)影響工程質(zhì)量。這個(gè)時(shí)候就需要利用TeklaStructures軟件自帶的“碰撞校核管理器”對(duì)鋼筋進(jìn)行碰撞檢查，檢查完成后，管理器會(huì)將所有碰撞的位置以對(duì)話框的形式全部列出來(lái)，包括碰撞對(duì)象的ID、碰撞類型、碰撞相關(guān)構(gòu)件等。

2.4 現(xiàn)場(chǎng)施工中的運(yùn)用

預(yù)制式裝配建筑的構(gòu)件進(jìn)行裝配時(shí)，需要對(duì)構(gòu)件上的各個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行連接，而節(jié)點(diǎn)的連接對(duì)于保證施工質(zhì)量有著決定性作用，必須準(zhǔn)確無(wú)誤的進(jìn)行操作，否則就會(huì)出現(xiàn)構(gòu)件偏移，定位失效的問(wèn)題，這就對(duì)施工操作提出了極高的要求，而B(niǎo)IM技術(shù)模擬構(gòu)件節(jié)點(diǎn)的連接時(shí)，可以對(duì)施工細(xì)節(jié)進(jìn)行放大演示，保證構(gòu)件裝配的準(zhǔn)確性。

吊裝操作時(shí)可在BIM系統(tǒng)中建立吊裝模型及施工方案，并將其導(dǎo)入手持設(shè)備中，以實(shí)現(xiàn)對(duì)吊裝操作的輔助管理，操作前通過(guò)手持設(shè)備的掃描確認(rèn)吊裝方案和構(gòu)件信息，操作完成后再對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)和記錄，有效的減少了吊裝出現(xiàn)偏差的概率，還保證高效的完成吊裝操作。BIM技術(shù)還可以進(jìn)行碰撞試驗(yàn)，從而使人們能夠?qū)?gòu)件的定位施工進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果調(diào)整模板工程的安裝、管線的預(yù)埋、構(gòu)件的設(shè)計(jì)等，有效的減少模板、管線等材料的損耗。

通過(guò)與MS Project的對(duì)接，實(shí)現(xiàn)施工進(jìn)度計(jì)劃的輸入和輸出，并在BIM技術(shù)的支持下，形成施工進(jìn)度的甘特圖，方便人們對(duì)于施工過(guò)程中各個(gè)施工情況的把握。

結(jié)語(yǔ)：

利用BIM技術(shù)與預(yù)制裝配式建筑的結(jié)合，能夠有效助推預(yù)制裝配式建筑的發(fā)展。但在現(xiàn)階段，我國(guó)對(duì)相關(guān)技術(shù)的研究還不是很系統(tǒng)、很完善，在日后的工作中，要加大對(duì)與預(yù)制裝配式建筑相關(guān)的新技術(shù)的研究和推進(jìn)力度，加強(qiáng)學(xué)習(xí)先進(jìn)國(guó)家的先進(jìn)技術(shù)和發(fā)展理念，并逐步開(kāi)發(fā)適合當(dāng)前建筑發(fā)展需要的相關(guān)技術(shù)和管理方法。相信通過(guò)我們不懈的努力和實(shí)踐，裝配式建筑必將迎來(lái)快速發(fā)展的新階段。