BIM技術(shù)在預(yù)制裝配式建筑施工中的運(yùn)用

王彬

摘 ? ?要：本文首先闡述了BIM技術(shù)概述，接著分析了BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用，最后對(duì)BIM技術(shù)在運(yùn)營維護(hù)過程中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)人員提供有益的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);裝配式建筑;應(yīng)用

1 ?引言

隨著BIM技術(shù)的快速發(fā)展，有效的避免了預(yù)制裝配式建筑中出現(xiàn)的一系列施工難題，實(shí)現(xiàn)了從設(shè)計(jì)到運(yùn)行維護(hù)的一體化管理，大大提高了裝配式建筑的建設(shè)和管理水平。BIM技術(shù)是21世紀(jì)建筑業(yè)最大的技術(shù)變革，從而促進(jìn)建筑行業(yè)又快又好的發(fā)展。

2 ?BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)主要是以科學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)的一種的新型技術(shù)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，該技術(shù)得到了較好的優(yōu)化，一般情況下是通過數(shù)字化建筑設(shè)計(jì)軟件來發(fā)揮BIM技術(shù)自身作用，這在較大程度上也是不同設(shè)計(jì)軟件的總稱。BIM技術(shù)的運(yùn)行主要是通過軟件來完成，是該技術(shù)應(yīng)用的核心環(huán)節(jié)，能夠在建筑的過程中提供評(píng)估、設(shè)計(jì)以及管理等相關(guān)服務(wù)，以此使建筑方案設(shè)計(jì)得到有效的完善。BIM技術(shù)中較為重要的是3D數(shù)字模型與軟件設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上可對(duì)建筑施工中受力部分進(jìn)行全面評(píng)估，這在較大程度上提升了建筑行業(yè)施工與管理質(zhì)量，同時(shí)減輕了畫圖負(fù)擔(dān)并節(jié)約了管理資源。

3 ?BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用

3.1 ?BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用

3.1.1 ?BIM模型的建立及圖紙繪制

基于3D，BIM技術(shù)模型，建立與參數(shù)化建設(shè)方案的組件信息數(shù)據(jù)庫，呈現(xiàn)的方法是數(shù)據(jù)庫或三維模型，在BIM模型中的任何圖形單元中覆蓋所述組件的類型、大小、尺寸和材料等基本參數(shù)。由于所有組件模型由參數(shù)確定，這就如同在建筑模型中改變參數(shù)，相關(guān)的組件模型也將發(fā)生變化，從而實(shí)現(xiàn)了BIM模型的相關(guān)性，并且解決了附圖中一系列諸如泄漏等問題。在BIM模型建立后，導(dǎo)出相關(guān)的CAD圖紙，能夠克服二維圖紙說明檢查時(shí)人為疏失或難以察覺的缺失，確保圖紙說明數(shù)據(jù)的正確性，設(shè)計(jì)單位還可以根據(jù)BIM的具體特點(diǎn)與施工單位進(jìn)行協(xié)商，并及時(shí)修改和完善設(shè)計(jì)方案，奠定了后續(xù)的合作基礎(chǔ)。

3.1.2 ?統(tǒng)計(jì)工程量與造價(jià)管理

在傳統(tǒng)的建筑工程中，造價(jià)人員利用圖紙統(tǒng)計(jì)工程量的大小，往往既耗時(shí)又耗費(fèi)不少精力，而且最后獲得的結(jié)果也不準(zhǔn)確。有了BIM技術(shù)，工程量的統(tǒng)計(jì)不需用圖紙，直接由計(jì)算機(jī)根據(jù)模型中的數(shù)據(jù)庫資料進(jìn)行快速計(jì)算和統(tǒng)計(jì)，也就避免了人工計(jì)算造成的誤差。在美國進(jìn)行的一項(xiàng)研究表明，通過BIM技術(shù)進(jìn)行成本計(jì)算具有以下優(yōu)勢(shì)，一是可以消除超出預(yù)算五分之二的變化，成本估算更準(zhǔn)確;二是預(yù)估工程的建設(shè)周期時(shí)間明顯縮短;三是通過碰撞檢查來解決沖突問題，能將合同價(jià)降低10%。

3.2 ?BIM技術(shù)在施工階段的應(yīng)用

3.2.1 ?基于BIM技術(shù)的三維場(chǎng)地規(guī)劃與布置

通過BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)三維場(chǎng)地管理并構(gòu)造一個(gè)虛擬建造環(huán)境，建立施工現(xiàn)場(chǎng)、建筑構(gòu)件、施工設(shè)備等三維模型，借助三維模型和動(dòng)畫能夠形象地指導(dǎo)項(xiàng)目進(jìn)行文明施工部署，輔助現(xiàn)場(chǎng)工作面布置與施工交通組織等管理工作，協(xié)助方案的優(yōu)化。在PC建筑中構(gòu)件一般都比較大型，因此在施工過程中要盡可能地避免二次搬運(yùn)，利用BIM技術(shù)施工場(chǎng)地規(guī)劃模型可以在施工前將整個(gè)過程進(jìn)行全全方位的模擬，為預(yù)制構(gòu)件的進(jìn)場(chǎng)、檢驗(yàn)、堆放、安裝提供三維技術(shù)性指導(dǎo)，可以有效的避免材料的二次搬運(yùn)。

3.2.2 ?預(yù)制組件的管理

由于大量的預(yù)制件缺乏管理，就會(huì)出現(xiàn)損失、誤用和濫用等多種現(xiàn)象。因此，現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制組件的管理一定要嚴(yán)格。在現(xiàn)場(chǎng)管理的過程中，主要將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和BIM技術(shù)相結(jié)合，對(duì)構(gòu)件進(jìn)行有效定位;當(dāng)構(gòu)件進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，通過對(duì)構(gòu)件進(jìn)行定位，并派專人對(duì)構(gòu)件檢驗(yàn)查看，確認(rèn)構(gòu)件的信息和錄入的信息一致后，引導(dǎo)組件在顯影區(qū)域內(nèi)，并輸入構(gòu)件的相關(guān)信息。在構(gòu)件的吊裝過程中，工作人員要及時(shí)了解構(gòu)配件的使用數(shù)量情況，便于及時(shí)補(bǔ)充，提高工作效率。

3.2.3 ?優(yōu)化構(gòu)件生產(chǎn)管理

在構(gòu)件的生產(chǎn)管理階段，將預(yù)制構(gòu)件模型信息導(dǎo)出數(shù)據(jù)文件，輸入工廠的生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)，可以導(dǎo)出各個(gè)階段的材料采購計(jì)劃、材料現(xiàn)場(chǎng)需求計(jì)劃、和材料進(jìn)場(chǎng)計(jì)劃等用于指導(dǎo)安排生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃。借助BIM模型與數(shù)據(jù)協(xié)同管理平臺(tái)結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在構(gòu)件內(nèi)部植入RFID芯片，記錄構(gòu)件從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、堆放、運(yùn)輸、吊裝到運(yùn)維的所有信息。生成的構(gòu)件二維碼可以通過移動(dòng)端進(jìn)行掃描以獲取構(gòu)件當(dāng)前的狀態(tài)信息。例如，構(gòu)件的尺寸、材質(zhì)、安裝時(shí)間、安裝位置編號(hào)、生產(chǎn)時(shí)間等。利用RFID編碼技術(shù)可以在工程的各個(gè)階段讀取相應(yīng)的工程信息，可以對(duì)全過程實(shí)現(xiàn)質(zhì)量的把控。

3.2.4 ?施工模擬應(yīng)用

在BIM深化模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行施工安裝的可視化模擬，添加施工順序等過程信息，利用三維的深化設(shè)計(jì)模型對(duì)施工方案進(jìn)行優(yōu)化實(shí)現(xiàn)施工方案交底的可視化。提前發(fā)現(xiàn)施工過程中的問題。通過漫游動(dòng)畫，以三維的形式將一些復(fù)雜的節(jié)點(diǎn)的施工過程形象地展現(xiàn)在工人面前，指導(dǎo)施工。降低了由于施工工人因客觀因素造成的誤工，提高了施工效率。

3.3 ?BIM技術(shù)在裝配式建筑施工質(zhì)量管理中的應(yīng)用

3.3.1 ?預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)質(zhì)量管理

在進(jìn)行裝配式建筑的過程中，對(duì)預(yù)制類構(gòu)件產(chǎn)品精確度與質(zhì)量有較高的要求，其中在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，檢驗(yàn)流程與工藝會(huì)在一定程度上對(duì)后期施工造成影響，一般情況下首先應(yīng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，再由廠家進(jìn)行加工。在進(jìn)行生產(chǎn)之前，會(huì)根據(jù)實(shí)際情況對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行有效的修改，這就需要確保相關(guān)部門之間保持良好的溝通，以此確保設(shè)計(jì)方案發(fā)生變化的情況下，改變生產(chǎn)流程與方式。此外，還應(yīng)確保設(shè)計(jì)工作人員在交接的過程中，設(shè)計(jì)意圖準(zhǔn)確，并在此基礎(chǔ)上傳遞到下一生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，以此使設(shè)計(jì)與生產(chǎn)具有較高的統(tǒng)一性。BIM技術(shù)在應(yīng)用的過程中，能夠使部門與廠家模型結(jié)構(gòu)中的實(shí)時(shí)性對(duì)接，在縮短施工周期，降低成本的基礎(chǔ)上，提升構(gòu)件質(zhì)量與精度。

3.3.2 ?施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管理

在對(duì)不同類型預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行信息化管理之外，還能夠通過BIM技術(shù)對(duì)施工階段實(shí)施有效的仿真模擬，在施工之前需要對(duì)施工流程與方案進(jìn)行全面預(yù)演，使建筑施工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量有效對(duì)比，以此對(duì)施工細(xì)節(jié)實(shí)施全方位完善與優(yōu)化。此外，在對(duì)施工進(jìn)行模擬的過程中，能夠把施工期間產(chǎn)生的不同安全隱患充分的呈現(xiàn)，以此使施工單位提前采取有效預(yù)防措施，這在較大程度上能夠有效提高施工管理質(zhì)量。BIM技術(shù)還可對(duì)不同類型裝配構(gòu)件識(shí)別碼以及編號(hào)有效的確認(rèn)，在模型調(diào)用的過程中可準(zhǔn)確獲得檢查結(jié)果。

4 ?BIM技術(shù)在運(yùn)營維護(hù)過程中的應(yīng)用

隨著信息時(shí)代的不斷發(fā)展，裝配式建筑運(yùn)維過程中的BIM技術(shù)應(yīng)用也有了新的機(jī)會(huì)，如出現(xiàn)火災(zāi)等事件時(shí)，工程技術(shù)人員運(yùn)用BIM信息模型，能夠自動(dòng)觸動(dòng)火災(zāi)報(bào)警器，對(duì)火災(zāi)位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位，從而提供有效的幫助并及時(shí)采取應(yīng)對(duì)災(zāi)害的措施。在預(yù)制裝配式建筑和設(shè)備維護(hù)方面，維修人員能夠直接檢索BIM模型部分的相關(guān)設(shè)備信息，從而提高維修工作效率，降低維修工作的難度。另外BIM技術(shù)還能夠進(jìn)行有效的監(jiān)控，檢測(cè)并分析特定地點(diǎn)的能源消耗，有助于相關(guān)人員及時(shí)采取對(duì)策，實(shí)現(xiàn)裝配式建筑的綠色運(yùn)營維護(hù)管理。

5 ?結(jié)束語

綜上所述，在裝配式建筑施工質(zhì)量管理的過程中應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠有效提高施工管理質(zhì)量，并且可在此基礎(chǔ)上提升質(zhì)量管理效率，在裝配式建筑施工質(zhì)量管理中具有較大因BIM技術(shù)可對(duì)裝配式建筑過程實(shí)施有效模擬，該技術(shù)推廣應(yīng)用價(jià)值較為廣泛，在較多工程中發(fā)揮著關(guān)鍵性作用，尤其是在大規(guī)模復(fù)雜工程施工管理中作用更加顯著。

參考文獻(xiàn)：

[1] 饒力.BIM技術(shù)在預(yù)制裝配式建筑施工中的應(yīng)用研究[J].中國住宅設(shè)施，2018（10）.