BIM技術在裝配式鋼結構建筑施工中的運用探究

廉慶超

摘要：目前，我國裝配式建筑施工仍舊處于摸索階段，在施工過程中存在一系列問題。BIM技術在裝配式建筑工程中的應用能夠為施工人員帶來更加便利的施工條件。BIM技術在裝配式前期規劃階段、建筑設計階段、構件生產階段、施工階段、運營階段的有效應用，從整體上改善了不同施工環節存在的問題，促進工程整體施工質量的提升，為裝配式創造更加有利的發展空間。

關鍵詞：BIM技術、裝配式、鋼結構、建筑施工、運用

1BIM技術概述

BIM技術是以計算機大數據和云計算為基礎構建的專屬于建筑領域的技術。它能夠將技術人員的設計方案借助計算機屏幕通過三維立體的形式展現出來，工作人員通過動畫模擬可以直觀地檢驗設計方案的效果是否符合既定要求。尤其在大型設備使用和建筑安裝領域中，BIM技術對于重點環節的施工都可以做出詳細安排和統籌規劃。此外，BIM技術能夠同時對多種設計方案進行對比，最終選出最科學、合理的設計方案。通過BIM技術的直觀展現，建筑最終呈現出來的效果一目了然，并且可以融入城市未來的發展規劃中加以對比，確保建筑竣工后符合城市未來發展規劃的要求。BIM技術借助計算機的大數據功能，可以確保建筑的精確設計，尤其是在數據庫的幫助下，建筑各項系統參數能夠被全面儲存，設計領域的各個細小環節都能夠被納入其中，施工階段可能發生的預算和工期也都能夠得到精確預算。數據庫在BIM技術的幫助下已經實現構建級別，對于建筑項目管理中的數據計算也能夠達到人力所達不到的精確度，這樣就使得設計領域與施工階段的工作效率和質量得到極大的提升。高精度的數據計算，在競標過程中可以為建筑單位提供參數信息依據，尤其是對于材料價格和整體造價層面的預算有所明確，從而能夠提高建筑單位競標成功的概率叫在BIM技術的幫助下，計算機的強大計算能力能夠確保工程設計和施工的穩定性，并且可以實現毫秒級計算，整個工程建設的所有參數都會在前期被詳細掌握，對于工程建設中的各個環節所耗費的時間和材料，能夠做到精確預估，避免浪費產生，從而以最少的建設成本建造出最高質量的建筑。

2我國裝配式建筑工程現狀、存在的主要問題

在勞動力成本急劇上升、社會整體工業化水平迅速提升的背景下，裝配式建筑已經成為建筑業發展的必然趨勢，從結構材料的角度將裝配式建筑分為鋼結構、混凝土結構、鋼-混凝土結構、木質結構，不同結構的裝配式建筑應用范圍、發展之間的差異也比較明顯，其中木結構的裝配式建筑受到森林資源有限的影響，其應用范圍較為有限。

我國裝配式建筑起步比較晚，發展速度較快，不過在取得諸多發展成果的同時也面臨著一系列問題。裝配式建筑工程對于技術水平的要求相對較高，吊裝工序一般具有明顯的復雜性特點，工程整體需要數量眾多并且形式多樣的部件。現階段，我國裝配式建筑構件模具還未有統一的生產標準，為后期工程建造埋下了風險隱患。且裝配式建筑構件供應商的資源處于嚴重不足的狀態，構件生產工藝、生產技術急需提高和完善，制作的許多構件并沒有達到可使用級標準，在出廠檢查時未進行嚴格的質量檢查。裝配式建筑工程需要大量吊裝、組裝各類零件，但是各工作人員在操作大型機械設備時無法有效配合。

雖然鋼結構裝配式建筑體系發展相對比較成熟，但在標準化設計和集成化生產方面仍舊存在不足，嚴重限制了裝配式建筑優勢的進一步發揮。目前，高層建筑應用裝配式建筑的技術研發尚處于初級階段，未形成系統的研究，這明顯限制了裝配式建筑的大規模發展。在裝配式建筑知識系統培訓缺乏的環境下，人才的缺乏同樣對其發展造成了限制。除此之外，由于我國裝配式建筑還處于初級發展階段，未形成完善的監督與施工標準，因此缺乏市場監管，最終造成裝配式質量無法得到保障，在這一系列限制問題的影響下，我國的裝配式建筑發展和進步空間仍舊比較大，在今后應當更加深入地探索。

3BIM技術在裝配式鋼結構建筑施工中的運用

3.1建筑深化設計應用

預制建筑的設計階段需要多種專業合作，微調要求高，現有設計方式不能滿足當前組裝建筑的需求。BIM技術滿足了視覺仿真、協作、參數化設計等裝配的建筑構件分割要求。根據CAD圖紙，利用Revit建立建筑模型，復核圖紙構件型號、尺寸標注不清，表高有誤等問題，確保出圖的準確性與可行性。同時實現室內家具布局的合理規劃，在項目實施過程中不斷更新模型，緊密配合設計團隊進行方案優化比選，充分達到了項目試驗的目的。

3.2預制構件深化設計應用

預制建筑的設計階段需要多種專業合作，微調要求高，現有設計方式不能滿足當前組裝建筑的要求。BIM技術滿足了視覺仿真、協作、參數化設計等裝配的建筑構件分割要求。結合裝配式建筑的建造特點，采用Revit軟件對預制外墻、預制樓梯、預制女兒墻及鋼桁架樓承板進行建模深化，指導車間對設備管線在預制構件中的預留預埋，完成構件精準定位，避免現場二次開孔，對構件進行破壞，影響整體性。通過利用BIM技術與數控的結合，實現構件的精準定位，達到預制構件的車間無差錯加工及現場零誤差安裝效果。

3.3施工組織方面

在設計工作完成之后，就需要進行施工組織方面的工作。這個工作環節當中，要求著重注意對基礎工作落實執行情況的有效管控。實際施工中，施工企業以及相關工作者一定要基于圖紙內容以及實際采集到的諸多信息進行綜合性評定工作，對原始施工材料信息采集體系進行合理構建，明確劃分整個裝配式建筑工程的作業流程，確保施工作業的有序開展。

3.4施工進度優化管控

施工進度是項目管理中比較關注的一部分，但是目前行業的施工進度管理，都是相對單一的管理，影響施工進度因素較多，包括天氣、材料供應、勞務需求等，從施工部署開始一直到項目竣工，施工進度往往都存在一個理想化的理論設計當中，那些計劃之外的小意外項目管理者一般可以根據平衡決策進行解決，但是這種方式效率低下，同時從管理上說不夠科學，在裝配式鋼結構項目建造中，BIM技術可以對項目現場的資源進度、場地進度、主體計劃進度實現總體協調，不僅能實現施工進度的可行性合理性，更展示了其更為科學的一面，通過直觀地模擬，從施工邏輯、施工順序的是否合理進行驗證，以一種直觀、精確的方式對整個建筑的施工過程進行控制，減少資源浪費。

3.5BIM技術在管線綜合方面的應用

通過BIM技術可視化模擬，最終決定采取鋼梁上開洞的方式進行管線敷設，同時進行相應的補強措施，既解決了凈高的問題，又解決了結構強度的問題。利用BIM對空間和建筑功能進行分析，完成了新風管線與精裝修吊頂間的優化。在方案研究過程中，通過采用BIM技術對鋼梁補強方案進行模擬，結果顯示方管更優于圓管，同時通過BIM技術可視化的應用，對新風在鋼梁部位進行管綜優化，實現了管線的最優布置，解決了項目困境的同時也最大化提升了凈空高度，新風管線從梁中穿過，管線整體上移了250mm，使凈空高度提升了200mm。

結束語：當前，社會經濟增長帶動了人們生活質量的強化提升，人們更加重視環境方面存在的諸多問題。基于傳統形式的建筑施工技術，會對自然生態環境產生極為嚴重的污染影響。而裝配式建筑工程鋼結構的實際應用，具有良好的環保性能，同時資源浪費率非常地，所以其在日常建筑工程施工中被廣泛應用。很多建筑企業重視經濟效益方面的追求，將BIM技術引入到了裝配式工程鋼結構施工中，其能夠對施工作業進行有效掌控。

參考文獻

[1]陸亞珍，吳限，吳彬，崔安平，周乃.BIM技術在裝配式建筑中的應用[J].工程建設與設計.2020，（04）：17-18.

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