BIM技術在裝配式建筑中的應用研究

孫逢俊

中國五冶集團有限公司 四川成都 610063

1 概述

現(xiàn)今，社會市場中對于建筑的需求與標準在不斷提升，許多新型施工設備與施工技術被廣泛應用在施工中。BIM技術就是一項應用較為廣泛的新技術，對于施工工作有著重要影響。BIM就是建筑信息模型，在實際應用過程中，主要是將建筑物真實參數(shù)信息輸入到其中，然后系統(tǒng)會進行模擬建模，為后續(xù)工程施工工作展開提供有效參考。BIM技術并不是簡單的工作流程，而是通過科學合理的布局，為施工工作展開提供保障。BIM技術特點主要體現(xiàn)在以下兩點：①信息有著較強的真實性與完備性。在建筑信息模型的構建過程中，BIM技術能在一定程度上掌握更多信息，信息的真實性與完整性也將會得到保障。這樣可以促使工作人員決策的合理性得到保障，提升信息利用率，為未來工作打下良好基礎[1]。②有著較強的可視化與模擬化特點。在BIM技術的應用中，整個建筑施工流程以及建筑結構等，將會通過圖像方式或者模型方式更加直觀展現(xiàn)在工作人員面前，使工作人員能夠對施工實際情況有正確認識、明確施工要點以及施工方向等。除此之外，在合理應用BIM技術中，通過施工模擬能夠對施工過程中可能面臨的問題進行預測。工作人員根據(jù)預測內(nèi)容，可以提前做好防范工作，最大程度上避免施工風險等問題的出現(xiàn)。

2 BIM 技術在裝配式建筑中的應用

2.1 標準化設計

裝配式建筑數(shù)字建造中BIM信息模型是所有產(chǎn)業(yè)鏈的基礎，BIM模型和設計、生產(chǎn)、施工、裝修、管理都有密切聯(lián)系的相關內(nèi)容。裝配式建筑設計應基于標準化構件庫，建立以構件為單位的整體，因為裝配式建筑的典型特征是標準化的預制構件或部品在工廠生產(chǎn)，運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場裝配，組裝成整體。基本單元依然是預制構件，需要通過BIM軟件，將數(shù)據(jù)集成在構件中，來建立BIM信息化建筑模型，這是和傳統(tǒng)建模軟件操作不一樣的地方。裝配式建筑設計要適應其特點，在傳統(tǒng)設計方法中是通過預制構件加工圖來表達預制構件的設計，平、立、剖圖紙的表達還是二維表達形式。在裝配式建筑BIM應用中，應模擬構件工廠加工的流程，以“預制構件模型”的方式來進行系統(tǒng)集成和表達，這需要建立裝配式建筑的BIM構件庫。在BIM標準件設計階段，應用程序組件化思維設計模式，提高設計師工作效率，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫模型標準化，從而形成構件設計數(shù)據(jù)庫、埋件模型數(shù)據(jù)庫和鋼筋模型數(shù)據(jù)庫。通過合作項目實踐積累過程數(shù)據(jù)，在BIM操作面上可以進行庫的篩選，在族庫自有積累基礎上結合現(xiàn)有新特征進行修改，節(jié)省時間，另數(shù)據(jù)庫可自動匹配相似數(shù)據(jù)，在匹配基礎上進行快速優(yōu)化和調(diào)整。

2.2 構件制作

裝配式建筑的主要結構形式是通過在工廠生產(chǎn)預制構件后，運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進行現(xiàn)場吊裝施工完成建設的模式。為了確保工廠生產(chǎn)的預制構件滿足質(zhì)量需求，要從源頭入手進行質(zhì)量管理，即從設計階段開始進行質(zhì)量把控。傳統(tǒng)的設計方案主要是以二維圖紙模式呈現(xiàn)，而BIM技術的主要特點在于可視化、信息參數(shù)統(tǒng)一在三維構件中展示，便于對構件進行精準設計，避免設計失誤。同時，在此階段還應根據(jù)相關規(guī)范、標準等要求在預制構件中合理設置吊點，方便后期構件的現(xiàn)場吊裝施工。在進行吊點位置設計時要注意進行碰撞檢查，避免出現(xiàn)吊點與預留洞口沖突等情況。由于裝配式建筑構件的重要特點是標準化生產(chǎn)，因此，在設計中可以通過BIM技術進行標準化設計，將構件的信息進行完整呈現(xiàn)，并且通過信息化的數(shù)據(jù)可以與構件生產(chǎn)廠家直接對接，提高設計與構件生產(chǎn)效率。

2.3 碰撞檢查

在實際碰撞檢查工作的開展中，BIM技術能夠對不同專業(yè)模型進行合理利用，這樣可以發(fā)現(xiàn)在設計中存在的問題，以便及時與設計方進行溝通與交流，將設計中存在的問題更好地予以解決。例如，在機電管線建模中，要及時對管線質(zhì)量情況進行檢查，避免錯、漏等情況產(chǎn)生。這樣可以在一定程度上避免設計變更情況產(chǎn)生，使得設計質(zhì)量可以得到保障。將BIM技術應用在碰撞檢查中主要有兩種方式：①直接對碰撞點參數(shù)進行修改。該種方式比較直接，有著較強針對性，同時工作效率較高。但是，該種方式并不適合應用在碰撞點較多檢測中；②在BIM族庫中對參數(shù)進行修改，可以實現(xiàn)對一種構件族的修改，促使構件族能夠及時得到更新與完善。在實際碰撞點的檢查中，要結合實際情況采取有效檢測方式，這樣才能提升檢測質(zhì)量與檢測效率[2]。

2.4 數(shù)據(jù)管理

對于裝配式建筑不僅考慮施工簡單、節(jié)約，而且更重要的是施工以及生產(chǎn)構件的精準度。為此，在構件出廠前，務必保證其尺寸的精準，力求施工中的剛度和穩(wěn)定性。一般預制構件設計好生產(chǎn)成型后，不得隨意開槽、開洞，這也是為安全性考慮。一旦設計修改，需要多張圖紙同時修改，工作量比較大，效率比較低，同時如果人工審圖修改，有可能會出現(xiàn)二次錯誤，準確性得不到保障。而利用BIM計算可以實現(xiàn)協(xié)同作業(yè)，例如墻上的開洞套管、配筋可以在三維以及平面圖上協(xié)同修改，自動核實相關參數(shù)，具有可視化、效率高的特點。BIM的數(shù)據(jù)管理不僅體現(xiàn)在構件生產(chǎn)過程中和校核精度過程中，而且在構件的設計、現(xiàn)場吊裝以及運輸和后期運營過程中應用也比較頻繁。數(shù)據(jù)的共享為施工中不同參與者提供了方便和協(xié)同。例如某公司生產(chǎn)的預制構件，在每個構件上都貼有“二維碼”標簽。將構件信息輸入系統(tǒng)，方便參與方掃描二維碼得知相關構件信息，充分體現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享，其便利性也與目前倡導的互聯(lián)網(wǎng)密切相關。

3 結語

在裝配式建筑項目的施工過程中應用BIM技術已經(jīng)成為了一種發(fā)展的必然趨勢，BIM技術能夠將裝配式建筑的整體和局部模型直觀呈現(xiàn)出來，清晰展現(xiàn)出裝配式建筑的各個節(jié)點，施工單位能夠有效處理好PC構件的協(xié)調(diào)問題，減少了安全隱患，同時大大提升了施工的整體效率，為真正實現(xiàn)我國裝配式建筑的良性發(fā)展，后續(xù)的工作中應重點解決銜接不通暢、信息運用能力較低以及信息交互不便等問題。