裝配式建筑工程施工中BIM技術的運用

劉偉

摘? ? 要：伴隨著我國國民經濟的不斷發展以及可持續發展戰略的不斷深入，傳統的建筑工程施工方式由于高能耗、低環保的特性而逐漸被低耗能、高環保的裝配式建筑結構施工方式所取代。裝配式建筑結構施工方式要發展，就要不斷對BIM技術進行研究，從而有效地促使建筑施工工作效率得到提升，同時有效地節約能源，減輕污染。基于此，文章就BIM技術在裝配式建筑結構施工中的應用進行分析。

關鍵詞：BIM;裝配式建筑;結構施工;應用

1? BIM技術概述

BIM技術主要是基于建筑信息構建數字信息模型的一種信息技術。通過BIM技術可以將建筑相關的數據信息進行整合，同時對建筑工程施工中的各項信息進行分析，進而形成數字信息模型，可以對整個建筑工程形成仿真的模型。BIM技術的主要特點是可觀性、協調性、模擬性、可優化性以及可出圖性。

由于BIM技術的特性可以將建筑施工的情況以及施工人員的調配方案進行呈現，還可以將建筑施工過程中容易發生碰撞的部位進行調整，同時可以有效地對施工環節進行規劃，做好各個施工環節的承接工作。還可以將施工過程進行模擬，從而對施工方式進行改善。并且通過BIM技術可以出圖紙，將建筑施工的重點進行標注，從而選擇適合的建筑施工方式。最重要的是BIM技術可以對于形成的建筑模型進行風險分析，從而保證建筑施工的安全性、可靠性，避免建筑施工中可能發生的意外。

2? BIM技術在裝配式建筑施工中的應用

2.1? BIM技術在裝配式建筑設計階段的應用

（1）協助規劃設計。建設項目在施工前的規劃和設計很重要，前期規劃指明建筑建設的意圖和方向，設計意味著建筑具體要求，在傳統的建筑中，嚴重依靠人大腦中主觀思維，沒有嚴謹準確的系統作為支撐，無法理性并且毫無失誤的處理大量數據，這也是傳統的建筑方法被時代淘汰的主要原因。而在現代的建筑中，充分發揮BIM技術的優勢，將其與地理信息系統進行結合，仔細研究地理信息系統搜集的數據，再利用BIM技術建立直觀的模型，這樣就能更好更高效的指導建筑過程的實施。在這過程中，BIM技術發揮著至關重要的作用，BIM技術模型的建立是由構件之間的各種參數構成的，并且這些構件都擁有自己獨一無二的特性，當改變構件中的任意參數時，利用BIM技術建立的模型也會隨之發生相應的改變，通過BIM可以獲取構件的各種性能參數，例如，尺寸，大小，材質，間距，直徑等等。這樣就避免了人為對模型進行修改的麻煩和不精確的現象的發生，同時也提高了工作的效率。

（2）減少設計上的誤差。BIM技術能夠減少設計上的誤差指的是當BIM技術應用時，不僅因為它特有的三維立體模型的建立，使得設計人員能夠更加直觀的獲得各種構件的準確參數，例如直徑，長度，厚度等，此外，它可以促使設計師更加認真和負責設計工作，并對建筑結構進行更精確的設計研究，從而減少了偏差的概率發生。

2.2? ?BIM技術在預制構件生產階段的應用

（1）優化整合預制構件生產流程。裝配式建筑的構件生產階段是連接生產和施工的重要工序，組件的具體尺寸，厚度和其他信息可以直接從裝配式建筑物的BIM模型獲得。進度將隨時與施工單位溝通，以確保施工進度。為了確保所生產的部件的質量，還可以在部件中植入包含部件尺寸和位置特定信息的RFID芯片，并通過芯片跟蹤部件的生產進度，物流以及質量和其他信息，隨時隨地了解組件的進度，確保項目的進度和效率。

（2）加快裝配式建筑模型的試生產過程。BIM技術可以加快裝配式建筑模型試制過程，在裝配式建筑設計完成之后，將BIM模型中包含的構件材料，尺寸等與生產廠家進行共享，廠家可以直接從模型中獲取生產構件所需要的參數直接指導生產，還可以通過用于組件生產過程的條形碼將模型中的參數直接轉換為生產參數，這可以提高組件生產的準確性，提高質量，可以提高自動化程度并提高生產效率，也可以通過3D打印的途徑將模型打印出來，直接指導施工，并檢驗原設計的適用性。

2.3? ?BIM技術用于裝配式建筑施工階段

（1）動態材料管理。利用BIM技術還可以對材料進行動態管理，BIM技術可以根據施工現場的實際條件進行準確的分析，在施工前期計算出需要的材料的用量，制定出材料采購的具體計劃和數量，避免和減少在施工過程中材料數量的不足影響施工進度和效率，或者材料大量的剩余，造成資源的浪費和二次搬運造成成本增加現象的發生。同時當施工進度發生改變時，BIM技術也可以根據實際發生的情況進行分析，對材料的用量進行自動的調整，對計劃用量和實際用量的偏差進行準確的分析，用來指導材料的采購和施工的進程。

（2）施工進度、質量管理。建筑施工過程的進度以及建筑工程的質量是影響建筑項目經濟效益的重要環節，通過BIM技術進行模擬分析，構建出可視化的模型，將實際的施工數據與計劃的數據進行對比分析，找出兩者之間的差異，并不斷優化施工計劃。

2.4? ?BIM技術在裝配和施工運行維護階段的應用

借助BIM和RFID技術搭建的信息平臺可以建立裝配式建筑的維護管理系統，例如，利用BIM技術建造的建筑物內發生突發性的火災，滅火人員可以抽調出BIM技術中包含的信息進行分析，找出發生火災的位置，并且找出發生火災的部位所用的建筑材料，根據所使用的建筑材料匹配效果最佳的滅火設備。而且，當建筑物發生損壞時，也可以通過BIM技術直觀的看到損壞部位所用的材料的型號，尺寸，鋼筋的直徑，規格型號以及廠家的信息等等，使維修工作更加的便捷高效，提高了在裝配和施工運行維護階段的設備維護管理水平。

3? 實例分析

某裝配式建筑工程總建筑面積超過18萬㎡，總占地面積2.5萬㎡，包含4棟高層建筑和6棟多層建筑。BIM結構應用目標為全員施工全過程參與，利用建立BIM三維模型的方式，分階段審核設計的CAD圖紙，從而提高施工效果。

3.1? 梁柱鋼筋節點

在該項目工程中，高層辦公樓所采用的是勁性鋼骨柱的方式。但是，對于勁性柱與梁之間的鋼筋板扎還存在著施工難度，深化設計的CAD圖紙中，托板、鋼筋預留洞口位置可能與現場需求產生偏差，鋼筋排布密集，施工班組進行施工時無法從二維CAD圖紙中獲得準確施工指導。因此，可以進行BIM深化設計，創建勁性柱與梁節點鋼筋排布三維模型，提供符合現場需求的托板、鋼筋預留洞口的準確位置，確定各根鋼筋的位置、彎錨、搭接、穿洞等。

3.2? 機電管線與結構碰撞管線碰撞問題

BIM最直觀的特點在于三維可視化。BIM的三維技術可以提供前期碰撞檢查，降低工程項目的出錯率和返工率，還能優化凈空，優化管線排布方案。三維管線方案碰撞優化后進行施工交底、施工模擬，可使施工質量得到提高，還能提升施工人員與業主溝通的能力。

3.3? 4D施工模擬階段應用

利用四維施工過程、施工工序安排，對施工不同時段的設備利用和放置時間、位置，以及材料的堆放和運輸進行管理，尋求最快、最高效的施工設備利用方案和材料的及時、快速供應規劃。清晰設備與材料管理周期，制定合理的人力資源進行重點管理。

4? 結束語

綜上所述，將BIM技術應用在裝配式建筑結構施工中，不僅可以有效地保證建筑施工的質量與進度得到提升，同時可以有效地節約建筑成本，減少污染，真正構建綠色建筑。這就意味著，要不斷提高BIM技術的應用于推廣，促使BIM技術在裝配式建筑結構施工中的良好應用，進而促進我國建筑行業健康發展。

參考文獻：

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