BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用

董瑞

摘要：近年來，由于裝配式建筑綠色、環(huán)保、節(jié)能、高效的特點，再加上政策利好，建筑行業(yè)在施工過程中都更愿意選擇裝配式的施工模式。所有預(yù)制構(gòu)件按照設(shè)計要求進(jìn)行預(yù)制生產(chǎn)，并確定出廠時間和運(yùn)輸方式，在施工過程中，工人將各種構(gòu)件材料進(jìn)行組裝和裝配。但是，裝配式建筑構(gòu)件的設(shè)計、生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝環(huán)節(jié)對精準(zhǔn)度的要求都很高，因此，為了更好地控制成本、履行綠色環(huán)保的責(zé)任，在裝配式建筑施工過程中引入BIM技術(shù)，將所有環(huán)節(jié)在數(shù)據(jù)模型中進(jìn)行全過程模擬和精準(zhǔn)控制，使工程項目的施工作業(yè)更加科學(xué)、合理、優(yōu)化、綠色、節(jié)能，體現(xiàn)較高施工水平。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);裝配式建筑;應(yīng)用

引言

科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，使得建筑工程施工水平也在進(jìn)一步的提升，裝配式建筑施工環(huán)節(jié)BIM技術(shù)的引入，不斷的改善了施工的理念，探索了新型的施工方式。預(yù)制裝配式建筑是通過根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計和工業(yè)化預(yù)制相應(yīng)的構(gòu)件，組裝而成的建筑工程，具體的設(shè)計環(huán)節(jié)能夠加強(qiáng)構(gòu)建生產(chǎn)信息管理等相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)鏈，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈之間的整合。依托于先進(jìn)的BIM信息技術(shù)，基于結(jié)合裝備建筑施工的特點，促使建筑設(shè)計建立起三維立體建模，對每一個建筑設(shè)計的細(xì)節(jié)進(jìn)行細(xì)化，包括裝配式建筑設(shè)計環(huán)節(jié)的某個結(jié)構(gòu)部件，有效提升裝配式建筑的質(zhì)量。

1 BIM技術(shù)應(yīng)用意義

1）建筑全過程可視化

應(yīng)用BIM技術(shù)建立建筑項目的三維數(shù)據(jù)信息模型，將和項目相關(guān)的所有信息數(shù)據(jù)，包括物理信息、功能信息等全部輸入模型中。項目的各參與方可以隨時隨地獲取項目信息以及本專業(yè)施工進(jìn)展情況。

2）提高施工效率

通過BIM模型，可合理安排施工任務(wù)以及調(diào)配設(shè)備等資源的使用，減少工人的窩工情況，提高機(jī)械設(shè)備的使用率。在預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計、生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝環(huán)節(jié)應(yīng)用BIM技術(shù)，在保證項目施工進(jìn)度的同時，提高項目的整體施工效率。

3）節(jié)約成本

通過BIM模型可計算出項目的材料用量，再加上BIM技術(shù)在碰撞監(jiān)測方面的應(yīng)用減少了材料的浪費(fèi)，大大節(jié)約了項目的建造成本。

4）提高質(zhì)量

BIM技術(shù)的應(yīng)用便于對裝配式項目進(jìn)行精細(xì)化管理和精益建造。按要求施工，按模型交底，以管理強(qiáng)技術(shù)，提高施工效率和建造質(zhì)量。

5）保障安全

安全是施工管理的根本，通過智慧工地監(jiān)測技術(shù)，利用BIM模型，對施工現(xiàn)場的所有不安全行為和舉措進(jìn)行排查和預(yù)警，并責(zé)任到人，確保施工安全可靠。

2 BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用

2.1預(yù)制構(gòu)件參數(shù)化處理

裝配式建筑中需要用到的構(gòu)件有非常多的種類，為了方便對構(gòu)件進(jìn)行管理，提高構(gòu)件精準(zhǔn)度，需要使用BIM技術(shù)進(jìn)行參數(shù)化建模。以疊合板為例，經(jīng)分析構(gòu)件組成，可建立關(guān)于疊合板的嵌套族，疊合板的零件如各類鋼筋、預(yù)留預(yù)埋件、混凝土底板等作為子族;零件的合集作為父族;構(gòu)件的信息以參數(shù)代表，在調(diào)用構(gòu)件族文件時，將所需尺寸等信息導(dǎo)入文件中，即可生成所需構(gòu)件模型。通過參數(shù)化建模建立產(chǎn)品族庫，在搭建工程BIM模型時可以明顯降低近似構(gòu)件建模的工作量，同時方便統(tǒng)一修改某一種構(gòu)件的參數(shù)。工程中的材料管理也可以依據(jù)構(gòu)件庫的數(shù)據(jù)進(jìn)行，對構(gòu)件庫進(jìn)行分類拆分，按照工程施工節(jié)點劃分模型、統(tǒng)計材料表和工程量，為工程精細(xì)化管理提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

2.2模擬施工

BIM技術(shù)可以模擬現(xiàn)場施工，發(fā)現(xiàn)實際設(shè)計環(huán)節(jié)存在的問題，有效降低設(shè)計環(huán)節(jié)存在的安全事故。裝配建筑施工過程中BIM技術(shù)能夠明確具體吊裝過程的動態(tài)化管理，根據(jù)具體PC構(gòu)件進(jìn)行施工計劃和施工設(shè)施的建設(shè)。施工人員可以通過相關(guān)設(shè)備對施工過程進(jìn)行實時監(jiān)管，規(guī)范具體的操作標(biāo)準(zhǔn)，明確具體的施工路線，從而保證實際施工過程中不會存在安全事故影響到實際施工質(zhì)量。

2.3管線綜合深化設(shè)計

各專業(yè)BIM模型完成后需要拼裝在一起形成全專業(yè)模型，將建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電等單專業(yè)模型在三維環(huán)境中整合進(jìn)行管線綜合深化設(shè)計。在傳統(tǒng)的裝配式建筑深化設(shè)計中，由于二維圖紙的限制，施工時會遇到大量的不協(xié)調(diào)、不合理問題導(dǎo)致返工;采用BIM技術(shù)將二維圖紙轉(zhuǎn)化為三維模型，使用Navisworks軟件對管線的碰撞問題進(jìn)行修正，可減少節(jié)點、結(jié)構(gòu)與管線沖突，保證機(jī)電管線在建筑中的協(xié)調(diào)。基于BIM模型的三維空間展示解決了傳統(tǒng)二維圖紙空間信息缺乏的問題，便于提前發(fā)現(xiàn)施工中可能出現(xiàn)的問題，尤其在機(jī)電管線復(fù)雜的車庫和機(jī)房區(qū)域極大提高了綜合布線的效率，保證了深化設(shè)計的質(zhì)量。同時，基于整合后的全專業(yè)模型可以使用軟件直接輸出任意位置的局部剖面圖，生成的剖面圖也會與模型保持實時的更新，有效保證了深化設(shè)計出圖的效率。

2.4預(yù)制構(gòu)件深化設(shè)計

裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件的環(huán)節(jié)實現(xiàn)了對傳統(tǒng)施工模式的優(yōu)化與完善，構(gòu)件的質(zhì)量對工程的整體質(zhì)量起著重要作用。因此，項目各參與方都要對構(gòu)件環(huán)節(jié)的各流程進(jìn)行把控，保證構(gòu)件的規(guī)格和質(zhì)量滿足項目要求。在構(gòu)件環(huán)節(jié)中，BIM技術(shù)參照原材料、制作工藝、技術(shù)等內(nèi)容，對構(gòu)件的整體質(zhì)量進(jìn)行評估，預(yù)測使用年限，依據(jù)工程要求選擇適合的構(gòu)件。

2.5動態(tài)化監(jiān)測

BIM技術(shù)運(yùn)用在實際施工階段能夠基于施工單位所提供的相應(yīng)數(shù)據(jù)和施工方案，BIM技術(shù)的引入環(huán)節(jié)需要涉及大量的參數(shù)，三維模型的建立，可以幫助施工者了解具體的施工進(jìn)度、施工成本成本，在傳統(tǒng)的長、寬、高基礎(chǔ)上加入了時間和成本的考量，能夠保證實際施工效率的提升。對施工中存在的不足之處進(jìn)行及時的調(diào)整。可以明確具體的施工標(biāo)準(zhǔn)，在施工技術(shù)和施工設(shè)計要求基礎(chǔ)上，動態(tài)化的監(jiān)測整個施工過程，從材料機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用情況以及實際設(shè)施每一個環(huán)節(jié)中存在的施工不當(dāng)?shù)葐栴}及時發(fā)現(xiàn)、及時解決。還能夠通過碰撞檢測，對于影響施工數(shù)據(jù)的問題進(jìn)行分析，明確具體施工細(xì)則，提升施工質(zhì)量。

結(jié)語

綜上所述，隨著我國數(shù)字信息技術(shù)的發(fā)展，建筑業(yè)的信息化水平也必將有所提升。BIM技術(shù)在裝配式建筑施工階段的應(yīng)用，深化了構(gòu)件的設(shè)計、把控了施工進(jìn)度、避免了建材浪費(fèi)，使施工環(huán)境有所改善、各參與方工作更順暢、項目設(shè)計施工方案更優(yōu)化，建筑質(zhì)量管理更精細(xì)，為我國建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定了信息化基礎(chǔ)。

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