基于BIM平臺(tái)的裝配式建筑分析與研究

文/李紅英 天津文恒科技發(fā)展有限公司 天津 300192

不同于傳統(tǒng)建筑形式，裝配式建筑具有更高的機(jī)械化程度和施工效率，同時(shí)還具有良好的節(jié)能環(huán)保特性，通過(guò)將BIM 平臺(tái)及相關(guān)技術(shù)靈活運(yùn)用其中，利用可視化的方式對(duì)裝配式建筑設(shè)計(jì)施工進(jìn)行仿真模擬，并將其各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化整合，對(duì)于優(yōu)化裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有重要作用，同時(shí)對(duì)于后續(xù)工程實(shí)際施工也可以提供必要參考幫助。

1、BIM 技術(shù)的簡(jiǎn)要概述

BIM 技術(shù)即建筑信息模型，指的就是通過(guò)將包括計(jì)算機(jī)技術(shù)與CAD 技術(shù)等在內(nèi)的眾多現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)行集成化處理后，形成的一種信息管理技術(shù)。在BIM 技術(shù)搭建的平臺(tái)當(dāng)中，建筑工程各階段所產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù)均可以統(tǒng)一集中在這一平臺(tái)內(nèi)，使得相關(guān)工作人員可以通過(guò)充分整合利用這些信息，進(jìn)而更加高效、便捷、精準(zhǔn)地完成建筑設(shè)計(jì)施工等工作[1]。例如在裝配式建筑工程項(xiàng)目中，BIM 平臺(tái)可以在自動(dòng)采集各項(xiàng)與建筑工程有關(guān)的信息數(shù)據(jù)并對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單處理后，利用平臺(tái)中的建模功能建立起仿真的三維建筑模型，此時(shí)工作人員可依照實(shí)際情況靈活調(diào)整相關(guān)參數(shù)，進(jìn)而制定出更加科學(xué)完善且具有可操作性和實(shí)踐性的建筑設(shè)計(jì)施工方案，以此有效保障工程項(xiàng)目的順利完工，并從根本上降低建筑工程設(shè)計(jì)施工中出現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)的可能性。

2、BIM 平臺(tái)下的裝配式建筑設(shè)計(jì)分析

2.1 工程概況

為探究BIM 平臺(tái)在裝配式建筑中的有效應(yīng)用，本文以某工程為例。該工程項(xiàng)目為鋼筋混凝土宿舍樓，采用鋼筋混凝土裝配式框架結(jié)構(gòu)，其抗震設(shè)防烈度為6 度，粗糙程度和耐火等級(jí)分別為C 類與一級(jí)，而該裝配式建筑類別屬于一類。在這一建筑工程中，總高度超過(guò)25m，占地面積在1100m2以上，總共有7層，其中地下1層地上6層。

2.2 建立BIM 模型

2.2.1 繪制圖紙分析預(yù)安裝

在該裝配式建筑中，設(shè)計(jì)人員首先通過(guò)利用BIM 平臺(tái)將其采集得到的各項(xiàng)有關(guān)這一裝配式建筑的數(shù)據(jù)信息、文件資料等，包括工程招投標(biāo)文件、周圍管道與建筑物等分布圖等等。通過(guò)BIM 平臺(tái)對(duì)其進(jìn)行初步分析處理后，設(shè)計(jì)人員可直接運(yùn)用該平臺(tái)中自帶的專業(yè)圖形編輯軟件，結(jié)合獲得的各項(xiàng)與該裝配式建筑有關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，并將包括測(cè)繪信息、施工環(huán)境等數(shù)據(jù)及時(shí)錄入至BIM平臺(tái)中對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)[2]。在繪制的工程設(shè)計(jì)圖紙中將鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件具體類型、尺寸等信息進(jìn)行統(tǒng)一標(biāo)注，從而使得設(shè)計(jì)人員可以在BIM 平臺(tái)下自動(dòng)獲得智能化的裝配式建筑設(shè)計(jì)圖。此時(shí)設(shè)計(jì)人員可以充分結(jié)合工程實(shí)際、施工現(xiàn)場(chǎng)具體情況以及國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)BIM 模型所繪圖紙中的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以此確保所設(shè)計(jì)的工程圖紙與裝配式建筑實(shí)際情況相吻合。

2.2.2 問(wèn)題分析并及時(shí)整改

與傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)施工方式不同的是，BIM技術(shù)具有較高的靈活性與可調(diào)整性，在該裝配式建筑工程中，工作人員通過(guò)利用BIM 平臺(tái)在完成圖紙繪制后，可直觀、清晰分析出其中存在的問(wèn)題與不足之處，進(jìn)而立即進(jìn)行相應(yīng)處理，從而切實(shí)保障后續(xù)工程實(shí)際施工質(zhì)量，同時(shí)也有助于控制工程成本。例如在這一裝配式建筑中，工作人員使用BIM 平臺(tái)中自帶的軟件輸入構(gòu)件ID，便可以獲取其在BIM 建筑模型中的具體位置。在開(kāi)啟管控系統(tǒng)后，一方面工作人員可以根據(jù)平臺(tái)中展示的具體BIM 模型，參照工程實(shí)際以及國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性、可操作性等進(jìn)行全面檢驗(yàn)，判斷其中是否存在設(shè)計(jì)問(wèn)題[3]。另一方面BIM 平臺(tái)也將會(huì)自動(dòng)調(diào)取前期采集得到的建筑信息數(shù)據(jù)對(duì)設(shè)計(jì)圖紙或建筑模型進(jìn)行全盤掃描、自查，并及時(shí)標(biāo)注出其中的存疑之處提醒工作人員立即進(jìn)行相應(yīng)處理。當(dāng)檢查過(guò)程中出現(xiàn)BIM 建筑模型中確實(shí)有問(wèn)題構(gòu)件時(shí)，BIM 平臺(tái)將會(huì)即刻顯示出問(wèn)題構(gòu)件的具體ID 及其所在位置，而工作人員只需使用BIM 平臺(tái)中的質(zhì)量問(wèn)題整改功能，便可以自動(dòng)獲取平臺(tái)為其優(yōu)選的整改構(gòu)件、整改方案與整改信息。經(jīng)過(guò)工作人員的嚴(yán)格審核后，其可以直接在BIM 平臺(tái)中根據(jù)其提供的整改方案對(duì)建筑設(shè)計(jì)重新予以優(yōu)化調(diào)整。

2.2.3 整合信息并模擬施工

在運(yùn)用BIM 平臺(tái)中的相關(guān)軟件完成裝配式建筑各項(xiàng)信息的優(yōu)化整合后，工作人員可直接利用該平臺(tái)進(jìn)行施工仿真模擬，以便其可以全方位地掌握工程實(shí)際情況，以更加直觀清晰的方式了解裝配式建筑最終的施工效果。例如在該裝配式建筑工程中，工作人員通過(guò)借助BIM 平臺(tái)對(duì)工程所需的設(shè)備儀器購(gòu)置費(fèi)用、工程建設(shè)費(fèi)用、建筑安裝工程費(fèi)用等，調(diào)取平臺(tái)內(nèi)的裝配式建筑工程造價(jià)公式，直接在BIM 平臺(tái)中對(duì)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行集中整合，在既定的造價(jià)方案為指導(dǎo)下仿真模擬該裝配式建筑工程的具體施工流程，使得工作人員可以對(duì)造價(jià)方案、施工方案的合理性及其中存在的風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題進(jìn)行全面評(píng)估，有助于保障工程順利完工且具有較高的施工質(zhì)量水平。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，在裝配式建筑當(dāng)中運(yùn)用BIM 技術(shù)可在有效完成建筑設(shè)計(jì)施工的同時(shí)，促進(jìn)裝配式建筑自身實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)效發(fā)展。為此，需要相關(guān)工作人員充分結(jié)合工程實(shí)際，主動(dòng)依照各項(xiàng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求，在合理利用BIM 平臺(tái)對(duì)圖紙進(jìn)行繪制并分析預(yù)安裝的基礎(chǔ)上，判斷裝配式建筑設(shè)計(jì)施工中存在的具體問(wèn)題或安全隱患，以便可以對(duì)其及時(shí)進(jìn)行整改。在將各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)統(tǒng)一進(jìn)行優(yōu)化整合后，利用BIM 平臺(tái)對(duì)裝配式建筑施工進(jìn)行仿真模擬，可以幫助工作人員全方位了解建筑設(shè)計(jì)施工情況，確保后續(xù)各項(xiàng)施工操作的正常進(jìn)行。