BIM技術(shù)在裝配式建筑結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用

文/鄒連杰 青島城市建筑設(shè)計院有限公司 山東青島 266000

陸來園 北京東方華脈工程設(shè)計有限公司青島分公司 山東青島 266500

張希超 青島理工大學(xué) 山東青島 266500

張希云 青島市婦女兒童醫(yī)院 山東青島 266000

戎紅梅 山東青島 266500

裝配式建筑顧名思義，即完成結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件的預(yù)先制作后，通過節(jié)點混凝土澆筑的方法將預(yù)制構(gòu)件連接在一起形成的建筑結(jié)構(gòu)。這種建筑施工方法能夠大幅提升建筑的施工效率，并且能夠確保建筑施工的質(zhì)量滿足行業(yè)規(guī)范中的要求。但是這類建施工中，細部處理工作的難度較大，需要應(yīng)用新型技術(shù)開展完成施工管理工作，應(yīng)用BIM技術(shù)能夠取得很好的質(zhì)量控制效果。

1、BIM技術(shù)的應(yīng)用原理和優(yōu)勢

BIM技術(shù)的應(yīng)用原理為，應(yīng)用專業(yè)設(shè)計軟件建立項目工程的3D模型，然后在軟件的應(yīng)用中，開展針對該3D模型的方案優(yōu)化、碰撞試驗等，確保建筑的設(shè)計合理性。之后向軟件中添加工期、施工投入等信息，構(gòu)建出項目工程的4D模型，幫助建筑工程施工單位選擇最佳施工方案。BIM技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢在于，首先能夠消除建筑設(shè)計中的不合理結(jié)構(gòu)，尤其是對于沖突的管道、墻體等，通過碰撞試驗?zāi)軌蛲瓿蓪ǔ?D模型的優(yōu)化和處理工作，保證施工人員能夠按照設(shè)計方案建設(shè)項目工程。其次實現(xiàn)項目工程中所有內(nèi)容的分析工作，尤其是在施工方案選擇中，輸入工期、投入人力等信息后，BIM系統(tǒng)能夠制定施工方案，幫助項目管理人員選擇合理方案。最后BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)工程項目的即時管理，當前的BIM技術(shù)已經(jīng)開發(fā)了移動管理系統(tǒng)，現(xiàn)場監(jiān)管人員發(fā)現(xiàn)施工問題后，將問題及時提交，工程項目的設(shè)計部門可以及時的對問題處理并做出響應(yīng)。

2、BIM技術(shù)在裝配式建筑結(jié)構(gòu)中的使用價值

2.1 有利于預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計

在建筑結(jié)構(gòu)施工中采用BIM技術(shù)，有效保障工程項目信息對外開放和資源共享的優(yōu)勢，一般是設(shè)計者將設(shè)計方案傳輸?shù)皆贫朔?wù)器，采用適當?shù)姆绞絹順?gòu)建預(yù)制構(gòu)件的資源庫。比較預(yù)制構(gòu)件，把控構(gòu)件的性質(zhì)和尺寸，可有效提高裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件的有序性，以及滿足居民的需求。

2.2 三維可視化

傳統(tǒng)的工程圖是二維的，但表達的是三維空間實體，需要讀圖人根據(jù)制圖規(guī)則翻譯，越復(fù)雜的三維實體，翻譯難度越大，越容易出錯。如一個造型復(fù)雜配筋較密的造型柱，畫圖和讀圖都比較麻煩，翻譯過程中很難在尺寸、鋼筋數(shù)量上與三維實體準確對應(yīng)，施工時容易出錯。三維視圖可以把構(gòu)件各個角度都呈現(xiàn)出來，即使構(gòu)件內(nèi)部也可以通過調(diào)整顯示方法把內(nèi)部細節(jié)顯示出來，避免翻譯過程中的缺失和錯誤，實現(xiàn)所見即所得。

2.3 優(yōu)化性

通過信息分析、模擬、比較、按一定的技術(shù)原則，選擇優(yōu)化方案。得益于BIM模型集成了工程的全過程信息，其優(yōu)化過程獲得了全部真實信息的支持，通過計算機強大的運算處理，比人工優(yōu)化更加精準可靠。

3、BIM技術(shù)在裝配式建筑結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用方法

3.1 BIM技術(shù)在準備階段中的運用

施工單位保障裝配式建筑結(jié)構(gòu)圓滿完成要做好前期的準備工作，是一切工作展開的基礎(chǔ)。首先是裝配式建筑的訂單工作，施工人員可根據(jù)BIM技術(shù)對訂單合同進行綜合管理，對于訂單中涉及的相關(guān)信息，施工人員必須進行嚴格把控，較好地維護如生產(chǎn)等情況。另外，施工單位還需要將BIM技術(shù)應(yīng)用在裝配式建筑結(jié)構(gòu)施工的準備階段，以便更好地掌握建筑施工的情況，合理安排裝配前期的訂單產(chǎn)品，減少成本耗費。

3.2 BIM技術(shù)在構(gòu)件生產(chǎn)階段中的運用

裝配式最主要的構(gòu)件為預(yù)制構(gòu)件，在BIM技術(shù)的應(yīng)用中，由于已經(jīng)完成了3D模型的分割和整理工作，所以能夠確定各個區(qū)域的預(yù)制構(gòu)件參數(shù)和生產(chǎn)要求，完成該項工作后，將各類預(yù)制構(gòu)件的工程圖紙發(fā)送給生產(chǎn)廠家，讓廠家能夠根據(jù)設(shè)計的圖紙生產(chǎn)構(gòu)件。對于其余構(gòu)件來說，借助BIM技術(shù)能夠?qū)⒏黝悩?gòu)件從整個工程模型中提煉出來，構(gòu)件的生產(chǎn)廠家和施工人員按照圖紙上的相關(guān)要求生產(chǎn)和處理構(gòu)件，確保構(gòu)件能夠滿足工程項目的相關(guān)要求。構(gòu)件生產(chǎn)階段的另一項重要工作為管理工作，由于其在運行過程中容易被損壞，需要開展針對運行過程的監(jiān)管工作。本文應(yīng)用的方法為，在構(gòu)件的運輸車輛上設(shè)置監(jiān)管芯片，在構(gòu)件完成運輸后，檢測人員分析構(gòu)件的運輸質(zhì)量，并掃描車輛的基本信息，發(fā)現(xiàn)某車輛運輸?shù)臉?gòu)件損壞嚴重時，施工單位與運輸單位交涉，找到該問題的產(chǎn)生原因，并制定解決問題的方案。

3.3 BIM技術(shù)在成本預(yù)算與材料采購中的運用

建筑施工過程中運用BIM技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)建筑企業(yè)的成本預(yù)算的有效管理，通過BIM技術(shù)對整個施工過程的優(yōu)化能夠有效避免其中的較多問題，降低施工成本。另外，BIM技術(shù)還可以應(yīng)用于建筑施工的材料采購過程中，通過BIM技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)施工材料的合理配置，從而進行合理的材料采購，減少材料的浪費。

3.4 BIM技術(shù)在規(guī)劃施工與分析預(yù)算中的運用

工程施工過程中涉及的變量多，難以確定其預(yù)算。BIM技術(shù)可還原施工現(xiàn)場，通過優(yōu)化分析呈現(xiàn)預(yù)算結(jié)果。設(shè)計人員可輸入對應(yīng)季節(jié)的環(huán)境數(shù)據(jù)以及一定時間內(nèi)的交通數(shù)據(jù)，從而模擬施工現(xiàn)場涉及的各類因素，還原施工過程中的交通環(huán)境，分析在運輸構(gòu)件途中可能出現(xiàn)的問題。當構(gòu)建完外部環(huán)境后，根據(jù)物理公式對施工場景進行還原，合理規(guī)劃施工流程，使施工預(yù)算精準化。

結(jié)語：

綜上所述，隨著現(xiàn)在我國建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，裝配式建筑業(yè)得到了越來越多的關(guān)注，裝配式建筑施工技術(shù)在現(xiàn)代建筑中的有效應(yīng)用，為現(xiàn)代建筑行業(yè)的發(fā)展提供了更加有力的保障，但隨著裝配式建筑的不斷應(yīng)用，其中存在的不足之處也體現(xiàn)出來。為更好地促進裝配式建筑施工技術(shù)的應(yīng)用，研究者提出將BIM技術(shù)與裝配式施工技術(shù)進行有效的結(jié)合，從而有效的彌補裝配式建筑施工中存在的不足，不斷促進我國建筑行業(yè)的發(fā)展。