BIM 技術在鋁合金模板工程中的應用

李偉朋

中國水利水電第十一工程局有限公司（450000）

0 前言

BIM 技術被廣泛運用到工程建設過程，技術人員要結合具體的技術措施，科學開展技術創新與實踐研究。 在鋁合金模板施工過程， 通過有效應用BIM 技術手段，提高了施工技術水平、施工管理效率和鋁合金模板施工建設質量。 因此，技術人員要提高對于BIM 技術的認識與應用能力。

1 BIM 技術分析

BIM 是建筑信息的模型，一個更為專業化的平臺。他可將建筑項目的整個施工周期作為管理過程中的重要內容，通過對建筑模型的模擬實現對設計和施工的有效控制，同時完成碰撞檢測和其他施工相關問題的分析和模擬。 結合BIM 技術所出現的問題對建筑施工過程中的具體問題進行處理，最終實現建筑工程施工的可靠性。

BIM 技術的主要功能為:①形成立體的建筑模型。模型設計人員可針對碰撞的鋁合金模板實施系統檢測，同時對構件安裝和建筑整體的能量消耗進行深入的研究，對鋁合金模板開展設計，盡量提升設計的合理性。 ②對施工相關信息進行互通共享。BIM 技術所形成的專業化平臺，可將不同種類的信息進行互通分享，以此為基礎實現各類數據的高效傳輸，同時對設計流程進行優化設計，在提升數據共享效率的基礎上優化施工的效果。③對鋁合金模板預制件進行優化設置。 在鋁合金模板的施工期間，預制件能夠發揮較為明顯的功能。 為了全面提升預制件的質量水平， 施工企業可通過BIM 技術來實現信息共享，預制件的制造商可基于充分的生產信息開展具體的生產工作，全面保證生產的質量和效率[1]。 圖 1 為 BIM 技術管理內容。

BIM 技術是當前建筑行業應用頻率較高的技術。BIM 技術能夠通過網絡技術實現對施工現場的可視化管理。 在開展施工期間，BIM 技術可隨時結合施工技術及管理要求對設計的模型進行優化和完善，從而最大限度地形成迎合施工需求的模型。將施工現場的信息高效率傳輸和共享， 能夠明顯提升施工的管理效果。

圖1 BIM 技術管理內容

2 鋁合金模板工程的特點

1）在鋁合金模板施工中應用的鋼材具有更高的強度和韌性，因此鋁合金模板與混凝土、木材等原料相比，其形成的結構較輕，尤其在規模和跨度較大的項目中，鋁合金模板能夠在工程中發揮更為明顯的作用。

2）鋁合金模板與其他類型的材料相比，具有更為均勻的結構設置，其在結構中的受力效果與計算模型接近，這樣更有利于研究人員對鋁合金模板進行深化研究，以便全面提升有鋁合金模板參與工程的可靠性，最大限度滿足建筑施工的各類要求，特別是建筑物的防震方面的功能。

3）當前工程中應用的鋼材原料大多通過工廠化的生產方式完成，可迎合結構需求制作成各類型材，保證構件尺寸能夠達到一致的規格，為后續的構件制作和完善提供前提條件。 在科技進步的時代背景下，行業人員也不斷在努力彌補施工效果的不足，全面提升鋁合金模板的使用可靠性。

3 BIM 技術在鋁合金模板工程中的應用分析

當前鋁合金模板的設計和應用方面均已經相對成熟，其形式與應用渠道更為多元，同時對模板的功能要求也隨之提升。 工程建筑的規模不斷提高，結構也更為復雜，項目施工難度日益加大，同時在制作鋼構件時各職能部門之間缺乏更為順暢的溝通，便會頻繁出現反復修改等問題。 鋁合金模板節點詳圖數量過多，每個圖紙的各項信息和數據均需技術人員逐項核對，從而保證圖紙信息與設計方案一致，這便為工程制造了更大的工作量。 對此可發揮BIM 技術的信息共享和數據檢測方面的優勢，全面提升工程實施的效率， 完善項目管理的手段，有效解決施工過程中出現的各類問題。

3.1 快速形成模型

BIM 技術應用立體模型設計，每個鋼件所使用的原料、位置、截面形式和加工位置均可存儲在信息庫中。 當完成所有的建模工序后，技術人員便可結合結構的實際需求形成構件組合，為后續的施工項目和管理提供便利。

3.2 對三維模型的分析

對模型整體施加外部荷載，對運行的結構進行檢驗，在軟件分析后將文本和圖像進行輸出，根據關鍵數據信息和反應譜顏色的判斷來確定結構是否合理， 同時輸出結果可應用到不同的BIM 軟件中，通過反復驗證來判斷數據和結果的準確性[2]。

3.3 細節的設計與成圖效果

用戶可通過軟件對圖紙按照類別、功能等進行分類，便于繪制人員對各類圖紙分別管理，這樣操作不但能夠大幅降低繪圖的時間消耗，同時還可提升圖紙繪制的精準度。 用戶可對細部節點設置初值， 此后結合節點在數據庫的預設信息進行運行。BIM 軟件可結合預設要求完成拼裝，利用軟件進行加工和完善，從而提升模型的設計質量，最大限度滿足實際需求。 還可運用軟件的自定義節點設置降低空間的復雜性，從而最大限度實現節點加工與現場安裝工序的準確性。

3.4 對工程量進行統計，并展示投標

在實施工程量的統計時，鋁合金模板運用的材料類型較多，因此需對截面形式和構件類型進行區分。 用戶可在建模之初對模型設置相應的信息，在運行通過檢驗后再將各類信息匯總整理，運用軟件的輸出功能對提前設置的需要核對的信息進行輸出處理，這樣不但能夠有效降低操作失誤，還可明顯壓縮工程量的總結時間。使用BIM 技術的共享信息功能，為招投標雙方提供更好的把握設計理念的角度， 在此后的施工環節建立更為順暢的聯系，以便相互提出建議和需求。

3.5 對碰撞進行檢測

鋁合金模板的施工節點復雜程度較高，在具體安裝期間可能發生節點零件碰撞的情況，在混凝土組合或管道搭接時也可能出現碰撞現象。 運用軟件對碰撞進行檢測，可提升項目結構和節點的合理化程度，對工程安裝的整體效率也會有所促進。

4 BIM 技術在鋁合金模板工程中的應用實踐

4.1 BIM 技術基于設計階段的應用

4.1.1 BIM 模型的應用

鋁合金模板的各環節加工及拼裝工序難以通過圖紙等傳統途徑實現全面預測，導致模板在具體應用中會出現各類質量隱患，為后續的施工環節預留更多的漏洞。 如果應用BIM 技術，便可對上述漏洞進行提前預測，此后實施有效的完善，避免發生類似的問題。 BIM 技術可將以往的平面圖紙轉化為立體模型，輔助設計和技術人員通過研究模型便可獲得相應的數據信息，了解鋁合金模板所形成的問題，對各類問題進行有效解決。

4.1.2 三維實體模型

BIM 技術可針對鋁合金模板進行立體建模，對可能存在的問題進行更為細致和深入的分析，從本質上講， 是對整個施工項目提前進行模擬演練，并在演練的過程中發現可能出現的問題，找到適合的手段進行處理。 在對BIM 技術進行應用的過程中，可通過計算方式獲取具體的鋼材數量和節點所需螺栓數量，讓造價預算更為直接和可靠，同時通過設置三維模型形成更為精確的構件及節點樣圖。 傳統形式的圖紙不但難以直接進行整體檢視，還會在設計中存在較多的人為誤差，對后續的施工效果也會形成負面影響。

4.2 BIM 技術基于施工階段的應用

4.2.1 4D 模型應用

應用BIM 技術，會應用到大量的施工及材料方面的數據信息，以此保證施工方在具體開展工程實施時，能夠隨時滿足信息需求。 BIM 技術具有較高的應用價值，只需將相關的數據信息及參數錄入到模型中，便可形成相應的三維模型。 與傳統編算形式相比，BIM 技術能夠更快完成模擬施工，并對所有涉及到的數據信息進行科學整理。 技術人員還可對模型不利于具體施工的部分進行細致優化，全面提升模型的實用性。 還可最大限度提升各類材料和資源應用的合理性，避免出現人員和物資等方面的浪費，提升資源的使用效率。

4.2.2 BIM 技術編制的可執行性

將BIM 技術應用到施工計劃中，可全面提升計劃的可行性， 這也是與傳統計劃編制的明顯區別。BIM 技術能夠獲取更為全面和細致的信息，能夠在開展計劃編制環節便可有效預見到施工期間可能出現的各類問題。 傳統施工中，管理人員更為注重對問題的協調和處理，而利用BIM 技術施工則更傾向于提高對施工計劃的執行力度，大幅提升施工的質量和完成效率。

4.3 BIM 技術基于現場安裝階段應用

鋁合金模板具有較強的特殊性，在施工結構更為復雜的項目中應用較多。 因此，在安裝鋁合金模板時，便需使用更高精度的操作方式，保證鋁合金模板安裝質量達到預期要求。 在完成運輸和模板構件的吊裝時，安裝人員需結合設置好的拼裝位置施工，盡量避免在安裝期間發生人為方面的失誤。 針對吊車性能和運輸車輛空間均需進行合理控制，為后續的安裝做好充分的準備。 通常，安裝模板構件時，安裝人員需根據經驗，這便導致安裝效果具有不確定性，此時BIM 技術便可發揮作用。 BIM 技術可通過數字化手段對整個安裝工序進行評估和預測，對可能產生的各類問題進行預估，從而在空間和時間方面有效結合，將施工人員置于相對真實的虛擬環境中，從而在完成安裝工序時，更為順利地進行安裝和實驗操作，并對具體的問題進行修復處理，最大限度提升安裝的質量和效率。

針對上述施工內容應用BIM 技術， 主要通過Revit 進行建模，以NWC 格式對數據信息進行輸出，通過Naviswork 軟件打開，最終完成4D 模型。

4.4 BIM 技術基于后期階段的應用

4.4.1 運營階段應用

在鋁合金模板的施工階段，更為核心的部分便是運營環節。 此部分所需要的時間較長，資金投入較大。 因此技術人員需充分重視該部分的維護與管理工作的實施，同時提升技術水平。 以往在實施建筑的運維時，技術人員通常會使用人工方式對數據及圖紙信息進行搜集，從而完善電子表格中的數據內容。 但由于鋁合金工程的實施規模較大，如果仍使用以往的數據技術，便難以迎合當前鋁合金模板工程的發展趨勢。 為了切實解決上述問題，避免在運營過程中發生時效和數據等方面的問題，技術人員便可使用BIM 技術進行全面的信息建檔，同時對數據進行監控，促使鋁合金模板施工順利實施[3]。

4.4.2 施工進度控制階段應用（如圖2 所示）

施工方還可在實施模板構件的生產和制造時使用Tekla Structure 軟件有效控制施工和構件制造的時間，從而將工期控制在合理范圍內，對整體的施工進度進行科學管控。 在具體施工時，為了保證模板工程在規定的期限內完成，技術人員需對工期進行科學控制，充分發揮BIM 技術的優勢，對模板施工情況進行4D 模擬。在施工過程中，技術人員還可通過4D 技術對整個施工過程進行科學分析，及時發現施工環節所出現的問題，并采取適當的手段進行處理，以此提升工程實施的效率。

圖2 BIM 施工進度控制流程

5 BIM 技術的展望

當前我國建筑行業中，多數企業并未對BIM 技術提高重視，在技術發展和團隊建設等方面也存在較大的缺陷， 導致BIM 技術發展仍面臨諸多障礙，至今仍處于發展初期。 但該技術能夠對整個建筑行業發揮更高的應用作用，如果能夠有效發揮BIM 技術的優勢和功能，便可有效解決施工環節所出現的各類問題，同時大幅壓縮經濟成本的投入，施工預算也會更為精確合理，保證工程質量達到預期水平。BIM 技術對于建筑行業來說是一個技術革命，同時也會有效促進整個行業的跨越式發展。 因此建筑企業應加大對BIM 技術的研究和應用力度，在資金和人員等多方面給予必要的支持，從而促進該項技術得以迅速提升，不斷擴大應用范圍。

當前鋁合金模板施工中亟需構建專業的軟件平臺，需將其配合相應的硬件使用，但目前形成的信息模型和設備數據在對接方面還存在一定的優化空間，同時在此過程中也未形成更為科學的標準作為參照。上述問題也會對BIM 技術的具體應用和未來發展造成一定的障礙。 可見以此為基礎對標準化的數據接口進行優化非常關鍵。

6 結語

隨著科技的進步和時代的發展，建筑施工行業逐漸向現代化的發展方向邁進，并在這過程中取得了較為矚目的成績。 BIM 技術應用到建筑鋁合金模板施工的過程中，通過模型和信息數據等方面的建立，不僅可以有效提升施工效益，還保證了建筑鋁合金模板工程項目的安全和質量，從而促使整個施工的高效穩定發展。