BIM技術(shù)在預(yù)制裝配式建筑施工中的應(yīng)用

陳子偉

摘要：裝配式建筑結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)性的建筑結(jié)構(gòu)存在一定的差異性，打破了原本現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域進(jìn)行混凝土攪拌和澆筑的方式，而是在工廠中預(yù)先的進(jìn)行構(gòu)件施工建設(shè)，在完成建設(shè)之后運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行裝配，主要涉及到立柱結(jié)構(gòu)、隔板結(jié)構(gòu)、梁體構(gòu)件結(jié)構(gòu)部分等，在制作之后運(yùn)輸現(xiàn)場(chǎng)直接拼裝處理，安裝期間只需設(shè)置預(yù)留孔洞，將其與鋼材之間相處匹配，然后進(jìn)行澆筑，就可以完成現(xiàn)場(chǎng)任務(wù)。本文對(duì)BIM技術(shù)在預(yù)制裝配式建筑施工中的應(yīng)用進(jìn)行分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);預(yù)制裝配式建筑;應(yīng)用

引言

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，城市內(nèi)的人口壓力也在不斷加劇，需要提高建筑的建設(shè)效率解決人口的住房需求。與傳統(tǒng)的建筑工程施工相比，裝配式工程在建設(shè)的效率和質(zhì)量方面都極具優(yōu)勢(shì)，更有利于施工企業(yè)開展成本維護(hù)和管理。

1預(yù)制裝配式建筑定義

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)技術(shù)水平明顯提升，房屋建造也可以像產(chǎn)品生產(chǎn)一樣進(jìn)行批量制作，將提前預(yù)制好的各類構(gòu)件運(yùn)輸?shù)焦さ亟M裝起來即可。在以往的建筑設(shè)計(jì)過程中，需要在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行各部分構(gòu)件的生產(chǎn)和制作，在施工現(xiàn)場(chǎng)結(jié)合圖紙要求進(jìn)行施工，無法從根本上保證施工質(zhì)量。而預(yù)制裝配式建筑是現(xiàn)階段具有完整性和先進(jìn)性的一種建筑形式，在工廠中提前對(duì)建筑工程所需要的各部分構(gòu)件進(jìn)行預(yù)制加工，在施工現(xiàn)場(chǎng)通過組合安裝即可完成施工建設(shè)，包括樓梯、陽(yáng)臺(tái)、樓板等。這種建筑形式能夠有效實(shí)現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保、綠色等目標(biāo)，而且施工場(chǎng)地相對(duì)較小，有助于完成施工標(biāo)準(zhǔn)化，節(jié)約各類資源?，F(xiàn)階段，很多城市建筑工程開始使用這種預(yù)制裝配式建筑，能夠從施工全過程保證施工質(zhì)量，促進(jìn)城市建設(shè)。

2裝配式建筑結(jié)構(gòu)

現(xiàn)階段所興起的裝配式建筑方式是對(duì)傳統(tǒng)施工方式的創(chuàng)新和突破，被廣泛應(yīng)用在各類施工項(xiàng)目中，形成建筑行業(yè)發(fā)展與環(huán)境之間的平衡一致性。裝配式建筑對(duì)周圍施工環(huán)境的要求和標(biāo)準(zhǔn)低于一般水平，在開始施工前，將具體的預(yù)制件運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)，符合國(guó)家綠色、安全、可持續(xù)的環(huán)保理念。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)所需施工原料到達(dá)之后，施工人員結(jié)合設(shè)計(jì)方案和具體的施工步驟展開整個(gè)安裝工程，可以為工作人員營(yíng)造一個(gè)安全且良好的工作環(huán)境，最大程度地降低因環(huán)境和人為因素造成的設(shè)計(jì)誤差，進(jìn)一步提高整個(gè)工程的質(zhì)量和效果，管理人員必須提高責(zé)任意識(shí)，對(duì)其進(jìn)行監(jiān)督。

3 BIM技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)分析

3.1提升建筑設(shè)計(jì)效率

裝配式建筑結(jié)構(gòu)相對(duì)特殊，許多核心構(gòu)件都是預(yù)制完成的，在設(shè)計(jì)時(shí)，要綜合考量，對(duì)預(yù)制構(gòu)件的預(yù)埋有精準(zhǔn)的判斷，這是施工的前提。除了構(gòu)件預(yù)埋之外，還要優(yōu)化預(yù)留孔洞設(shè)計(jì)，為了保證施工效果，技術(shù)人員要制定協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)的策略?？偠灾b配式建筑設(shè)計(jì)難度較大，時(shí)長(zhǎng)也比較長(zhǎng)。應(yīng)用BIM技術(shù)，可以取得設(shè)計(jì)層面的突破，縮短設(shè)計(jì)的時(shí)長(zhǎng)，同時(shí)提高設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)性，確保裝配式建筑結(jié)構(gòu)合理以及穩(wěn)定。研究發(fā)現(xiàn)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段使用BIM技術(shù)，可以提供信息精準(zhǔn)檢索方面的保障，在其輔助下，更好、更便捷地完成修改與優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，提升建筑設(shè)計(jì)效率。在此前提下，適當(dāng)結(jié)合云端技術(shù)，將自動(dòng)糾錯(cuò)功能適當(dāng)、合理地發(fā)揮出來，提升設(shè)計(jì)合理性。

3.2預(yù)防設(shè)計(jì)誤差

BIM技術(shù)可以在精細(xì)化設(shè)計(jì)的特殊要求下，規(guī)避裝配偏差問題。在BIM技術(shù)的幫助下，構(gòu)件參數(shù)、性能可以更加理想，通常情況下，人員利用該技術(shù)，可以進(jìn)一步精確參數(shù)，例如鋼筋保護(hù)層、構(gòu)件尺寸、鋼筋直徑等。在此基礎(chǔ)上，BIM三維視圖模型的優(yōu)勢(shì)可以顯現(xiàn)出來，通過三維視圖模型，不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，在判斷預(yù)制構(gòu)件契合程度的同時(shí)，提出合理措施[1]。利用更直觀的方式，避免設(shè)計(jì)誤差，提升設(shè)計(jì)可靠性，保證建筑設(shè)計(jì)品質(zhì)。與此同時(shí)，還可以減少裝配施工的成本，對(duì)構(gòu)件種類、數(shù)量嚴(yán)格、精細(xì)化控制，高效率完成施工任務(wù)，以施工質(zhì)量保障為前提，合理降低施工成本，同時(shí)達(dá)到節(jié)約資源的目的。

4 BIM技術(shù)在預(yù)制裝配式建筑施工中的應(yīng)用

4.1方案構(gòu)建應(yīng)用

為確保裝配式建筑工程在施工現(xiàn)場(chǎng)能快速推進(jìn)，其方案的設(shè)計(jì)必須要科學(xué)合理，特別是一些預(yù)構(gòu)件的尺寸規(guī)格和形狀結(jié)構(gòu)等，避免在實(shí)際施工時(shí)產(chǎn)生不匹配的現(xiàn)象，給施工單位造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。在設(shè)計(jì)之前，要求設(shè)計(jì)人員充分了解用戶的基本需求和施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，通過提前規(guī)劃、有效測(cè)量了解現(xiàn)場(chǎng)。BIM技術(shù)可三維建模，使工廠、用戶都能更好地了解項(xiàng)目的需求和功能。利用BIM技術(shù)進(jìn)行項(xiàng)目規(guī)劃建設(shè)時(shí)必須要模擬構(gòu)建，測(cè)試相關(guān)技術(shù)是否符合需求，并對(duì)一些步驟進(jìn)行反復(fù)驗(yàn)證，確保施工安全、有序。特別是一些細(xì)節(jié)性的規(guī)劃和預(yù)制構(gòu)件的拼接，都要通過反復(fù)測(cè)試予以優(yōu)化，確保方案的合理性。在設(shè)計(jì)過程中要求設(shè)計(jì)人員充分考慮工廠的實(shí)際生產(chǎn)問題，對(duì)一些過于精細(xì)的零件可選擇精度更高的設(shè)備來完成，為實(shí)際施工做好準(zhǔn)備工作。

4.2工程中BIM模型的建立

在此工程項(xiàng)目中，BIM建模軟件采用的是Revit，對(duì)施工進(jìn)程進(jìn)行模擬控制的軟件是Navisworks，兩個(gè)軟件相結(jié)合，對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和施工進(jìn)行了指導(dǎo)控制。同時(shí)，在此項(xiàng)目中還利用vasari軟件對(duì)該項(xiàng)目實(shí)際使用時(shí)的室內(nèi)外溫差情況進(jìn)行模擬。在進(jìn)行建模時(shí)，先利用Revit軟件進(jìn)行預(yù)制裝配式建筑BIM模型的建立，并對(duì)建立好的模型進(jìn)行全面深化，為后期不同專業(yè)和施工內(nèi)容的碰撞檢查提供便利。在檢查完畢之后，對(duì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的地方，進(jìn)行修改和調(diào)整，建立完善的模型。之后，利用vasari軟件對(duì)建筑的性能進(jìn)行分析，并對(duì)其耗能情況進(jìn)行模擬對(duì)比，為設(shè)計(jì)施工選擇最合適、最節(jié)能的設(shè)計(jì)施工方案。

4.3 BIM技術(shù)在碰撞檢查中的應(yīng)用

BIM模型中的碰撞檢查工程可以實(shí)現(xiàn)三維可視化，比如，在該項(xiàng)目中，為該樓梁柱結(jié)合位置的一個(gè)節(jié)點(diǎn)三維視圖，從圖中可以發(fā)現(xiàn)梁柱結(jié)合位置的鋼筋布置情況，以及詳細(xì)的標(biāo)注等等，這樣施工管理人員可以直接發(fā)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)位置的鋼筋布置情況和鋼筋設(shè)置不合理的情況。另外，還可以檢查構(gòu)件和構(gòu)件之間有沒有嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行連接。

4.4制造構(gòu)件環(huán)節(jié)

預(yù)制構(gòu)件是裝配式建筑中的一大主要特色，突破了傳統(tǒng)的施工建筑方式。管理工作人員只有從制造構(gòu)件環(huán)節(jié)著手，才能不斷解決裝配式建筑工程在可持續(xù)發(fā)展過程中面臨的各項(xiàng)問題。在融入BIM技術(shù)之后，可以對(duì)后期產(chǎn)生的問題進(jìn)行有效分析和推測(cè)，利用虛擬模擬方式將整個(gè)建筑內(nèi)部的狀況直觀地展現(xiàn)在管理人員眼前，可以有效地提高整個(gè)裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件環(huán)節(jié)的合理性。除此之外，裝配式構(gòu)件制造環(huán)節(jié)極為重要，可以利用芯片追蹤的方式實(shí)現(xiàn)信息的共享和信息數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建，一旦出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的數(shù)據(jù)就會(huì)呈現(xiàn)紊亂的狀態(tài)，就需要管理人員及時(shí)派遣維修人員進(jìn)入工程內(nèi)部，對(duì)危險(xiǎn)因素進(jìn)行逐個(gè)排查，提高整個(gè)建筑的安全性。

結(jié)束語

總之，BIM技術(shù)的特點(diǎn)突出，在當(dāng)前裝配式工程施工建設(shè)中發(fā)揮了重要作用。利用BIM的建模能更好地驗(yàn)證裝配式建設(shè)方案中的不足，通過模擬現(xiàn)場(chǎng)拼接的方式尋找當(dāng)前預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)尺寸的合理性，確保項(xiàng)目能夠快速穩(wěn)定推進(jìn)。在實(shí)際施工過程中，還可通過BIM技術(shù)對(duì)項(xiàng)目的進(jìn)度進(jìn)行檢驗(yàn)，若存在質(zhì)量問題或項(xiàng)目延誤，可隨時(shí)動(dòng)態(tài)化調(diào)節(jié)后續(xù)的項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)程，確保項(xiàng)目能按期交付。

參考文獻(xiàn)

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