BIM技術在裝配式建筑結構施工中的應用分析

王一鳴 任 博

現階段，在我國經濟、科技實力增強的背景下，裝配式建筑這種新型建筑方式得到廣泛應用。BIM 作為新技術，其價值較高，在建筑工程施工中有著深遠影響。將BIM技術融合到裝配式建筑中，可以對設計的合理性、結構的可靠性進行檢驗，并完成優化，在此基礎上，全方位、多角度提升建筑工程質量，確保較好的施工效果，實現效益最大化。

1.BIM技術應用優勢分析

1.1 提升建筑設計效率

裝配式建筑結構相對特殊，許多核心構件都是預制完成的，在設計時，要綜合考量，對預制構件的預埋有精準的判斷，這是施工的前提。除了構件預埋之外，還要優化預留孔洞設計，為了保證施工效果，技術人員要制定協調設計的策略。總而言之，裝配式建筑設計難度較大，時長也比較長。應用BIM技術，可以取得設計層面的突破，縮短設計的時長，同時提高設計的精準性，確保裝配式建筑結構合理以及穩定。研究發現，在結構設計階段使用BIM技術，可以提供信息精準檢索方面的保障，在其輔助下，更好、更便捷地完成修改與優化設計方案，提升建筑設計效率。在此前提下，適當結合云端技術，將自動糾錯功能適當、合理地發揮出來，提升設計合理性。

1.2 有序設計預制構件

在實際應用中，在BIM技術輔助下，可以合理實現數據共享，確保預制構件優質、有序設計。BIM技術開放性特征鮮明，這一點可以通過數據共享體現出來。技術人員在工作時，合理化流程是將設計方案實時上傳，將數據保存在服務器上，以此打造優質的預制資源庫，為資源庫構建打好基礎。實際工作中，在預制資源庫中，可以比對不同預制構件，掌握構件優缺點，清晰制定構件標準，對核心構件形狀以及其他參數合理優化，實現有序的構件設計，保證構件預制質量。

1.3 預防設計誤差

BIM技術可以在精細化設計的特殊要求下，規避裝配偏差問題。在BIM技術的幫助下，構件參數、性能可以更加理想，通常情況下，人員利用該技術，可以進一步精確參數，例如鋼筋保護層、構件尺寸、鋼筋直徑等。在此基礎上，BIM 三維視圖模型的優勢可以顯現出來，通過三維視圖模型，不斷優化設計方案，在判斷預制構件契合程度的同時，提出合理措施[1]。利用更直觀的方式，避免設計誤差，提升設計可靠性，保證建筑設計品質。與此同時，還可以減少裝配施工的成本，對構件種類、數量嚴格、精細化控制，高效率完成施工任務，以施工質量保障為前提，合理降低施工成本，同時達到節約資源的目的。

2.BIM技術的應用

2.1 設計階段的運用

在裝配式建筑設計中，需要綜合考量的因素較多，屬于系統且全面的工作，設計難度較大。在實際建筑結構設計環節，需要對預制構件進行清晰、合理規劃，特別是各類預埋和預留，都需要優化設計，同時，還要增加設計人員的交流機會，保證密切配合，只有這樣，才能提高設計水準。在裝配式建筑設計中，需要快速掌握設計信息，實現設計信息的傳遞，為設計方案“同步”修改做足準備。想要實現這一目標，BIM技術必不可少。在應用中，將其與“云端”技術融合，便可實現數據共享以及關鍵信息的快速傳遞，幫助設計人員掌握最真實的建筑結構狀態[2]。在信息收集基礎上，搭建BIM 模型，發揮碰撞與自動糾錯的作用，自動篩選設計沖突，及時找出設計漏洞，并進行針對性調整，提高結構設計質量。結合現實可知，裝配式建筑較為特殊，預制構件種類繁多，構件樣式層出不窮，出圖量大，借助BIM技術，可以發揮“協同”設計功能，實現參數同步修改，避免人員失誤，對設計方案的調整十分有利。通過這樣的工作機制，可以節省設計人員的精力，同時合理縮短設計時間。此外，在使用期間，通過授予修改權限，可以鼓勵相關技術和管理人員參與到裝配式建筑的優化中，結合自身專業知識，提出意見和建議，全方位完善裝配式建筑的性能，提高設計滿意度。

2.2 成本預算與材料采購的應用

除了在結構設計階段，BIM技術在成本預算環節同樣作用顯著，在材料采購中，BIM技術的功效一樣不容小覷。BIM技術可以模擬生產階段，進一步明確材料、勞務、設備等內容，在掌握基本信息的前提下完成計算優化，借此制定生產計劃，合理設計施工進度，幫助施工企業長足發展。現實中，通過BIM技術應用，發揮自動提取功能，對采購任務進行精細化指導，避免建筑資源浪費。

2.3 生產階段的運用

2.3.1 優化構件生產流程

BIM技術優勢突出，特別是在優化構件生產流程中，有著特殊地位，其應用可以實現構件預制流程的簡化，保證進度的同時，提高預制構件質量。現實中，裝配式建筑構成復雜，實施包含多個環節，整個生產周期中，預制構件生產不用質疑是關鍵環節，需要高度重視。在優化構件生產階段，為了提升施工品質，讓構件性能達標，完全可以依靠裝配建筑BIM 模型，提高加工信息準確性，從模型中調取核心信息，掌握預制構件尺寸，在此前提下，制定相應生產計劃，同時向有關部門精準無誤傳遞構件進度信息。在實際應用中，為了進一步強化BIM技術應用效果，保證預制構件質量，可以在預制構件階段，植入含有構件信息的高端RFID 芯片，通過這樣的方式，進行有效物流管理，確保構件運輸效率。

2.3.2 加快模型試制過程

為了保證施工進度，全方位提升施工質量，通常情況下，在裝配式建筑設計成型后，利用BIM 模型的開放性，實現各種構配件信息共享，讓預制構件生產廠商了解真實情況，獲取產品參數材料，為構件加工提供保障。所有的設計數據，在現實使用中，可以通過條形碼轉換，讓參數信息更加直觀、清晰。在此基礎上，還可以借助3D 打印，將BIM 模型真實呈現出來，加快模型試制過程，結合打印出的模型，完成對原有設計的校驗，提高方案的合理性。

2.3.3 預拼裝

在預拼裝階段，為了保證拼裝效果，需要將原本連續的、高度適配的BIM 模型構件，按照科學步驟和施工情況進行拆分，將其變成多個獨立構件，在此基礎上進行預拼裝，進一步驗證各項參數，保證結構理想的性能、狀態。在預拼裝階段，可以持續優化構造設計。結合現實可知，在結構模型中，鋼筋、材質等信息都是包含其中的，這些都是重要參數，通過局部修正之后，便可以實現構件的拆分。在構件拆分前提下，展開可視化編程，將現澆構件合理、科學拆分成零件，檢驗結構設計的合理性[3]。需要強調的是，在裝配式建筑中，無論是柱還是主次梁，在進行連接設計時，通常復雜性較高，基于這樣的前提，可以發揮BIM技術的優勢，完成預拼裝，借助這樣的方式，對節點連接方式細致檢查和不斷優化，從源頭降低施工問題概率，提升施工安全性，科學控制施工難度 。

2.3.4 碰撞檢測

碰撞檢測可以規避建筑結構風險，為施工質量提供保障。對裝配式建筑而言，想要提升建筑品質，就要從預制構件質量入手。其中，預留孔洞問題最值得重視，孔洞預留的精確性是保證裝配式施工質量的前提。在傳統的工藝中，孔洞預留耗時較長，并且精確性不高，嚴重影響了施工品質和裝配式建筑效率。而利用BIM技術，結構模型協同糅合可得以實現，并對錯漏展開檢查。實踐證實，這樣的方式效率較高，能有效縮短檢查時間，及時將設計隱患消除，確保后續施工安全。在現實應用中，可將BIM 模型（深化后的）導入Navisworks 軟件中，借助軟件，對結構設計節點（結構包含的全部節點）展開碰撞檢測，避免施工和設計矛盾。在碰撞檢測階段，要將建筑、結構等全部導入，只有這樣才能確保檢測品質，將碰撞問題進行最優解決。

2.4 施工階段的運用

BIM技術在施工階段，可以起到精細化管理的作用，將施工隱患合理消除，提升建筑結構質量。在施工階段，需要人員強化意識，嚴格依照標準進行操作，借助合理方式完成對預制構件的全過程管理，優化生產流程。通過實踐可知，預制構件在裝配式施工中不可替代，所以需要綜合考量，巧妙利用BIM技術，確保施工平穩、有序。在節約資源的基礎上，實現效益最大化。

3.結論

綜上所述，使用BIM技術是新時期對裝配式建筑的要求，通過該技術的滲透，能夠提升設計效率，從源頭降低設計誤差，保證裝配式建筑良好的設計品質，同時BIM技術在施工管理方面也有較大優勢。在實際應用中，通過優化設計、預拼裝、碰撞檢測等，減少預制構件種類，合理控制施工成本。