淺談BIM技術在裝配式建筑結構施工中的應用

石華 黃俊

裝配式建筑中采用大量集中預制的PC 構件，施工現場的作業量少、建造速度快、施工機械化水平高，符合綠色施工的要求，對國內建筑業的轉型升級意義重大。目前，很多學者開展了對裝配式建筑的研究，其中BIM技術在裝配式建筑中的應用頗受關注。BIM 以項目中的各類信息數據作為模型的基礎，具備可視性、模擬性、優化性、協調性和可出圖性五大優勢。

1.裝配式建筑結構

現階段所興起的裝配式建筑方式是對傳統施工方式的創新和突破，被廣泛應用在各類施工項目中，形成建筑行業發展與環境之間的平衡一致性。裝配式建筑對周圍施工環境的要求和標準低于一般水平，在開始施工前，將具體的預制件運輸到現場，符合國家綠色、安全、可持續的環保理念。當現場所需施工原料到達之后，施工人員結合設計方案和具體的施工步驟展開整個安裝工程，可以為工作人員營造一個安全且良好的工作環境，最大程度地降低因環境和人為因素造成的設計誤差，進一步提高整個工程的質量和效果，管理人員必須提高責任意識，對其進行監督[1]。

2.BIM技術在裝配式建筑結構施工中的作用

2.1 保證預制構件設計的科學性

BIM技術與裝配式建筑結構相融合，可以賦予整個構件結構設計的科學性和合理性。整個設計過程主要是通過互聯網云端服務器來實現信息的交融和共享，利用具體的方式將預制構件和設計方案進行信息的共通和儲存，提高資源的利用效率，還可以在對比中提高對相關構件的適應程度，降低因預制構件與實際裝置之間產生誤差而導致的安全事故。

2.2 BIM技術的協調性

設計單位和施工單位之間必須進行適時的溝通和交流，一旦出現問題，都需要進行及時溝通，找出最佳解決方案，結合具體的經驗和相關措施降低雙方單位的損失。例如，在進行暖通管道的具體鋪設時，設計人員無法深入實際展開整體工作，可能會使設計與實際之間產生較大誤差，甚至可能會因管道之間的交叉而提高后期工作的難度，但通過BIM技術的協調，可以有效解決這一問題，提高整個工程的質量和效果，降低因管道交叉現象而出現的更替，進一步降低經濟成本，推動整體裝配作業的進一步完成[2]。

2.3 發揮對設計誤差的預防作用

在裝配式建筑結構工程中應用BIM技術，不僅可以提高整個施工結果的精細化和效果，還可以降低因施工誤差而產生的安全事故問題。利用技術的高效性提前對預制構件的參數進行明確，實現具體任務的落實，還應該在這個過程中利用三維導圖和虛擬框架實現后期的情形模擬，提高設計方案的科學性和適應性。

3.BIM技術在裝配式建筑結構施工中的有效應用

3.1 注重BIM技術在生產時期的科學運用

裝配式建筑施工管理工作人員在生產時期就要使用BIM技術，實現參數的預先設計和管理，并將所設計的各類參數數據輸入平臺進行儲存和管控。只有這樣，才能確保整個裝配式建筑工程得以順利進行，并嚴格按照設計方案內的參數數據落實施工步驟，保護施工人員的生命安全，推動整個技術的功能和效用得到發揮。BIM技術系統可以有效增進施工工作人員與產品供應商之間的緊密聯系，減少因溝通不暢帶來的各項問題[3]。

3.2 檢測裝配式建筑的碰撞情況

在對建筑進行碰撞測試時，可利用BIM 軟件的三維動態模擬功能對關鍵部分進行碰撞測試，主要檢測的部位有建筑內部管道的鋪設狀況、整體的結構性布置和建筑內部各結構的承壓狀況。一旦發生設計圖紙與實際建筑之間存在差異性較大的問題，就要及時對圖紙參數進行調整和更改，降低整個施工過程中發生事故的可能性，為企業節約生產成本和資金，使資源得到有效循環利用[4]。

3.3 提高施工過程的智能化和自動化

當裝配式建筑工程開始之后，對其管理就需要充足的技術人員和管理人員，還要做出提前的結構性設計。工作人員在利用BIM技術對數據進行科學有效地處理之后，可以提高預制件的裝配適宜性，提高裝配式建筑施工過程的智能化和自動化，為施工工作人員提供一個安全的工作環境。在進行具體的預制件安裝過程中，吊頂步驟是難度最大的一個，需要科技含量較高的設備，對工作人員也有較高的要求，不僅需要嚴格按照整個計劃方案進行吊裝，還需要在每次工作開展之前確保安全措施到位之后才可繼續。因此可以有效提高整個吊裝的效率和質量，簡化現場施工的流程，為企業節約運輸成本和材料成本，發揮整個設計方案的效用和功能。

3.4 實現裝配式建筑施工動態管理

在建筑施工中引入BIM技術，可以對整個裝配過程進行優化，推動裝配的科學性和合理協調性，還能以虛擬模擬的方式實現施工具體對象與設計方案內參數數據的一致性。隨著時代的發展，裝配式建筑的科技含量逐漸提高，可視化模型也逐漸由一維向五維方向發展，提高對裝配式建筑的科學化管理，還能對資源進行有效循環利用，發揮裝配式建筑內部結構性部件的作用。

3.5 制定裝配式建筑的應急方案

當裝配式建筑工程進展到后期時，由于各項工程已逐漸趨于完結，一旦出現差錯，就可能給企業帶來不可挽回的損失，甚至造成資源的浪費和對環境的污染。這時，就需要采用BIM技術對造成安全事故風險的危險因子進行有效識別。然后，利用工作人員的豐富工作經驗和專業技術水平對其進行調整。該技術可以對各項問題進行仿真模擬，讓管理人員直觀地明確發生損失給企業帶來的危害，還可以為后期問題的解決奠定良好基礎。例如，管理人員可以利用BIM技術對整個裝配式建筑內部的人員進行火災逃生演練，為用戶制定合適的逃生路線和逃生生存手冊，從而降低火災帶來的損失，保障用戶的生命安全[5]。

3.6 制造構件環節

預制構件是裝配式建筑中的一大主要特色，突破了傳統的施工建筑方式。管理工作人員只有從制造構件環節著手，才能不斷解決裝配式建筑工程在可持續發展過程中面臨的各項問題。在融入BIM技術之后，可以對后期產生的問題進行有效分析和推測，利用虛擬模擬方式將整個建筑內部的狀況直觀地展現在管理人員眼前，可以有效地提高整個裝配式建筑預制構件環節的合理性。除此之外，裝配式構件制造環節極為重要，可以利用芯片追蹤的方式實現信息的共享和信息數據庫的構建，一旦出現異常現象，數據庫內的數據就會呈現紊亂的狀態，就需要管理人員及時派遣維修人員進入工程內部，對危險因素進行逐個排查，提高整個建筑的安全性[6]。

4.結束語

在裝配式建筑項目的施工過程中應用BIM技術已經成為發展的必然趨勢，BIM技術能夠將裝配式建筑的整體和局部模型直觀呈現出來，清晰展現出裝配式建筑的各個節點，施工單位能夠有效處理好PC 構件的協調問題，減少安全隱患，大大提升施工的整體效率，真正實現我國裝配式建筑的良性發展，后續的工作中應重點解決銜接不通暢、信息運用能力較低以及信息交互不便等問題。