預制裝配式建筑施工中BIM技術的應用探究

范天均

摘 要：當前，隨著我國經濟發展速度的不斷加快，促使建筑行業也得到了較為快速的發展。與此同時，復雜結構的建筑工程項目，也隨著科技的進步而顯著增多。而BIM技術作為現階段應用于建筑行業中的常見技術形式，對建筑質量與施工工期的促進效果極佳，尤其對于預制裝配式建筑，BIM技術所體現出的優勢及價值也更為明顯。對此，本文簡要闡述了BIM技術與預制裝配式建筑的概念，并進一步探討了預制裝配式建筑施工中BIM技術的應用。旨在通過本文的分析與研究，能夠為我國建筑行業的可持續發展，做出相應的貢獻。

關鍵詞：預制裝配式建筑；BIM技術；施工應用

1 前言

預制裝配式建筑作為建筑工程結構形式的重要類別，隨著建筑工程施工管理水平的日漸提升，以及BIM技術的普遍應用，而得到到更為顯著的成長與發展。眾所周知，在預制裝配式建筑施工中應用BIM技術，不僅能夠提高此類建筑結構形式的施工品質，更能有效避免設計與施工中問題的生成。對此，本文對預制裝配式建筑施工中的BIM技術的應用，做出了細致的分析與研究，這對于現代建筑結構的構建與發展，都將起到極大的參考與借鑒作用。

2 BIM技術與預制裝配式建筑概述

2.1 BIM技術

BIM技術是建筑信息模型的簡稱，其是以建筑工程項目中的各項數據信息為基礎，通過數字信息仿真技術進行建筑模型的模擬構建，并真實呈現出建筑物所具有的各類真實信息。現階段，隨著BIM技術在建筑工程項目中應用的愈加廣泛與深入，如工程監理、設備管理、數字加工以及工程管理等與建筑工程項目相關的職能與功用，均可通過建造信息模型予以實現。由此，也能概括出建筑信息模型技術所具有的多樣化特性，即信息的完備性、關聯性與一致性、模擬性、優化性以及突出的可視化等特點。

2.2 預制裝配式建筑

所謂預制裝配式建筑即是一類在工廠生產預制出梁、板、柱以及外墻等建筑構件，并通過后期的養護、驗收、運輸以及安裝等流程，所構成的區別于傳統結構形式的建筑。此類預制裝配式建筑，可由建筑材料或使用功能等進行精細化劃分。例如：依照建筑材料的差異性，可將其劃分成預制裝配式鋼結構建筑或鋼筋混凝土建筑；而依照使用功能的差異性，則可將其劃分成預制裝配式工業建筑或民用建筑。此種預制裝配式建筑所應用到的建筑構件等，基本由生產車間加工完成，僅在施工現場進行裝配作業，從而導致其不受現澆混凝土限制，致使現澆作業量大幅降低，且其施工速度遠高于鋼結構建筑。同時，預制裝配式建筑既可增加建筑外觀造型的復雜性，又可免于防火施工、搭架外裝修以及打底粉光的作業程序。并且，預制裝配式建筑符合綠色建筑的特性需求標準，具有較高的應用性價比。

3 預制裝配式建筑施工中BIM技術的應用

3.1 在施工模擬中的應用

在進行預制裝配式建筑工程施工前，通過應用BIM技術可進行施工過程的模擬作業，由此便能夠在第一時間發現存在于建筑施工中的各類問題，進而可制定出相應的解決方案，避免此類問題的發生。例如：在應用吊裝機對預制裝配式建筑的生產構件實施吊裝作業時，可通過BIM技術對吊裝作業及吊裝方案進行施工模擬，通過生動、形象以及精確的模擬動畫或動態圖，實際模擬整體吊裝過程，若吊裝高度、構件質量、塔吊旋轉半徑以及起吊路線等數據信息出現錯誤，導致與實際吊裝存在差異，便能及時進行改進方案的制定，進而為后續吊裝施工做出明確的操作技術指導。在此過程中，模擬流程與實際施工環節間應緊密關聯，才能以此確保構件裝配作業的質量與安全等符合施工要求標準。同時，運用BIM技術還可構建出施工場地模型，而通過前期地質勘查、土質采樣、區域規劃以及施工計劃等數據信息所構建起來的場地模型，可對施工現場的各類施工信息進行準確的分析，從而設定出吊裝作業所涉及到的吊裝高度、塔吊旋轉半徑以及起吊路線等精確數據信息。此外，在進行模擬作業時，也能夠利用NAVISWORK2016軟件，將施工計劃、場地模型以及建筑結構模型等進行有效結合，從而獲取到具備時間屬性的施工模擬動畫。此時，便可對施工流程及施工人員的操作情況，做出進一步的改良與設定，以此確保預制裝配式建筑的施工完善性。

3.2 在構件制造中的應用

預制裝配式建筑的構件生產時，也可通過BIM技術的應用，來提升構件制造的質量。首先，將建筑工程施工進度數據輸入至BIM數據庫，并依照編碼對預制裝配式建筑工程中應用到的各類構件進行的設定。其次，通過BIM數據庫將核算后的構件數據信息做讀取處理，以此獲取到針對特定預制裝配式建筑工程項目的構件生產信息。再次，應用BIM技術導出數據庫中構件生產過程中所需的質檢信息與流程信息，并將此類數據信息形成文本文件，交付給施工現場的技術人員及施工人員使用，而通過此類信息的對照性應用，施工人員也能夠由此保證施工質量。最后，構件生產制造過程中，在構件內安裝RFID芯片并利用讀寫設備，對構件內的數據信息進行有效的采集與傳輸，使各類預制構件能夠做到準確的生產及配送，為施工現場的安裝工作奠定下堅實的基礎。

3.3 在現場施工中的應用

在預制裝配式建筑工程的現場施工時，通過對BIM技術可視化特點的運用，能夠保證施工的準確性得以提升。預制裝配結構施工中，對于構件的連接與安裝有著極為精確的要求標準，而通過BIM技術的運用，便可將較易出現偏差、位移以及連接性存在差異的構件做放大展示處理，使各個構件均能夠達成節點連接的目標。

將BIM技術應用于建筑材料的管理工作中，也能有效實現材料的科學化管理。一方面，通過BIM技術能夠對施工現場的場地情況做出細致的分析，并可由此制定出針對此項建筑工程項目的事前計劃，以及構件采購數量的準確評估。同時，在將BIM技術與現場實際需求有效結合后，更能夠對各個施工環節中所應用到的預制構件數量進行快速的測算，以此降低因材料的二次搬運所產生的人工成本。另一方面，當預制裝配式建筑工程項目因故需調整工期或進度時，利用BIM技術便可對施工現場的實際施工情況做出準確分析，再結合施工計劃與材料的應用程度，制定出施工場地各個區域對材料的應用計劃，不僅無需花費大量人力物力予以清點核算，更能確保安裝施工的有序進行。并且，在預制裝配式建筑工程項目驗收階段，通過對BIM技術的應用，也能夠進行構件與材料使用情況的事后盤點，并能夠結合施工計劃中的材料用量，與實際施工材料的用量進行差異化對比分析，從而做到對施工環節中應用的材料進行科學管理。除此之外，通過對BIM技術的應用，也能對預制構件模型及現澆結構模型進行兩者的碰撞檢測，進而測定出施工結構中的構件位置能否出現與現澆結構施工發生沖突的情況。并且，根據檢測數據信息，施工人員便可對現澆結構施工中的模板固定方式、固定位置以及構件預設位置等進行及時、準確的調整，以此確保預制裝配式建筑工程項目施工的順利進行。

4 結語

綜上所述，通過BIM技術能夠對預制裝配式建筑的整體作業環節進行精細化管理，不僅能夠有效提升預制裝配式建筑工程項目的施工質量與施工安全，更能顯著節省施工成本，促進建筑企業或施工單位的收益得到最大化呈現。并且，通過BIM技術在預制裝配式建筑施工中的應用，也能夠促進預制裝配式建筑的環保性能提升，為我國“綠色建筑”的發展做出相應的促進與推動。

參考文獻：

[1] 韋耀臻.BIM技術在裝配式建筑結構施工中的應用分析[J].建筑知識，2017（12）：73～76.

[2] 馬躍強，施寶貴，武玉瓊.BIM技術在預制裝配式建筑施工中的應用研究[J].上海建設科技，2016（4）：45～47.