BIM技術在預制裝配式建筑施工中的應用

陳子偉

摘要：裝配式建筑結構和傳統性的建筑結構存在一定的差異性，打破了原本現場區域進行混凝土攪拌和澆筑的方式，而是在工廠中預先的進行構件施工建設，在完成建設之后運輸到現場進行裝配，主要涉及到立柱結構、隔板結構、梁體構件結構部分等，在制作之后運輸現場直接拼裝處理，安裝期間只需設置預留孔洞，將其與鋼材之間相處匹配，然后進行澆筑，就可以完成現場任務。本文對BIM技術在預制裝配式建筑施工中的應用進行分析，以供參考。

關鍵詞：BIM技術;預制裝配式建筑;應用

引言

隨著我國城市化進程的不斷推進，城市內的人口壓力也在不斷加劇，需要提高建筑的建設效率解決人口的住房需求。與傳統的建筑工程施工相比，裝配式工程在建設的效率和質量方面都極具優勢，更有利于施工企業開展成本維護和管理。

1預制裝配式建筑定義

隨著科學技術的不斷發展，工業技術水平明顯提升，房屋建造也可以像產品生產一樣進行批量制作，將提前預制好的各類構件運輸到工地組裝起來即可。在以往的建筑設計過程中，需要在施工現場進行各部分構件的生產和制作，在施工現場結合圖紙要求進行施工，無法從根本上保證施工質量。而預制裝配式建筑是現階段具有完整性和先進性的一種建筑形式，在工廠中提前對建筑工程所需要的各部分構件進行預制加工，在施工現場通過組合安裝即可完成施工建設，包括樓梯、陽臺、樓板等。這種建筑形式能夠有效實現節能、環保、綠色等目標，而且施工場地相對較小，有助于完成施工標準化，節約各類資源。現階段，很多城市建筑工程開始使用這種預制裝配式建筑，能夠從施工全過程保證施工質量，促進城市建設。

2裝配式建筑結構

現階段所興起的裝配式建筑方式是對傳統施工方式的創新和突破，被廣泛應用在各類施工項目中，形成建筑行業發展與環境之間的平衡一致性。裝配式建筑對周圍施工環境的要求和標準低于一般水平，在開始施工前，將具體的預制件運輸到現場，符合國家綠色、安全、可持續的環保理念。當現場所需施工原料到達之后，施工人員結合設計方案和具體的施工步驟展開整個安裝工程，可以為工作人員營造一個安全且良好的工作環境，最大程度地降低因環境和人為因素造成的設計誤差，進一步提高整個工程的質量和效果，管理人員必須提高責任意識，對其進行監督。

3 BIM技術應用優勢分析

3.1提升建筑設計效率

裝配式建筑結構相對特殊，許多核心構件都是預制完成的，在設計時，要綜合考量，對預制構件的預埋有精準的判斷，這是施工的前提。除了構件預埋之外，還要優化預留孔洞設計，為了保證施工效果，技術人員要制定協調設計的策略。總而言之，裝配式建筑設計難度較大，時長也比較長。應用BIM技術，可以取得設計層面的突破，縮短設計的時長，同時提高設計的精準性，確保裝配式建筑結構合理以及穩定。研究發現，在結構設計階段使用BIM技術，可以提供信息精準檢索方面的保障，在其輔助下，更好、更便捷地完成修改與優化設計方案，提升建筑設計效率。在此前提下，適當結合云端技術，將自動糾錯功能適當、合理地發揮出來，提升設計合理性。

3.2預防設計誤差

BIM技術可以在精細化設計的特殊要求下，規避裝配偏差問題。在BIM技術的幫助下，構件參數、性能可以更加理想，通常情況下，人員利用該技術，可以進一步精確參數，例如鋼筋保護層、構件尺寸、鋼筋直徑等。在此基礎上，BIM三維視圖模型的優勢可以顯現出來，通過三維視圖模型，不斷優化設計方案，在判斷預制構件契合程度的同時，提出合理措施[1]。利用更直觀的方式，避免設計誤差，提升設計可靠性，保證建筑設計品質。與此同時，還可以減少裝配施工的成本，對構件種類、數量嚴格、精細化控制，高效率完成施工任務，以施工質量保障為前提，合理降低施工成本，同時達到節約資源的目的。

4 BIM技術在預制裝配式建筑施工中的應用

4.1方案構建應用

為確保裝配式建筑工程在施工現場能快速推進，其方案的設計必須要科學合理，特別是一些預構件的尺寸規格和形狀結構等，避免在實際施工時產生不匹配的現象，給施工單位造成不必要的經濟損失。在設計之前，要求設計人員充分了解用戶的基本需求和施工現場的實際情況，通過提前規劃、有效測量了解現場。BIM技術可三維建模，使工廠、用戶都能更好地了解項目的需求和功能。利用BIM技術進行項目規劃建設時必須要模擬構建，測試相關技術是否符合需求，并對一些步驟進行反復驗證，確保施工安全、有序。特別是一些細節性的規劃和預制構件的拼接，都要通過反復測試予以優化，確保方案的合理性。在設計過程中要求設計人員充分考慮工廠的實際生產問題，對一些過于精細的零件可選擇精度更高的設備來完成，為實際施工做好準備工作。

4.2工程中BIM模型的建立

在此工程項目中，BIM建模軟件采用的是Revit，對施工進程進行模擬控制的軟件是Navisworks，兩個軟件相結合，對整個項目的設計和施工進行了指導控制。同時，在此項目中還利用vasari軟件對該項目實際使用時的室內外溫差情況進行模擬。在進行建模時，先利用Revit軟件進行預制裝配式建筑BIM模型的建立，并對建立好的模型進行全面深化，為后期不同專業和施工內容的碰撞檢查提供便利。在檢查完畢之后，對出現錯誤的地方，進行修改和調整，建立完善的模型。之后，利用vasari軟件對建筑的性能進行分析，并對其耗能情況進行模擬對比，為設計施工選擇最合適、最節能的設計施工方案。

4.3 BIM技術在碰撞檢查中的應用

BIM模型中的碰撞檢查工程可以實現三維可視化，比如，在該項目中，為該樓梁柱結合位置的一個節點三維視圖，從圖中可以發現梁柱結合位置的鋼筋布置情況，以及詳細的標注等等，這樣施工管理人員可以直接發現節點位置的鋼筋布置情況和鋼筋設置不合理的情況。另外，還可以檢查構件和構件之間有沒有嚴格按照施工設計圖紙進行連接。

4.4制造構件環節

預制構件是裝配式建筑中的一大主要特色，突破了傳統的施工建筑方式。管理工作人員只有從制造構件環節著手，才能不斷解決裝配式建筑工程在可持續發展過程中面臨的各項問題。在融入BIM技術之后，可以對后期產生的問題進行有效分析和推測，利用虛擬模擬方式將整個建筑內部的狀況直觀地展現在管理人員眼前，可以有效地提高整個裝配式建筑預制構件環節的合理性。除此之外，裝配式構件制造環節極為重要，可以利用芯片追蹤的方式實現信息的共享和信息數據庫的構建，一旦出現異常現象，數據庫內的數據就會呈現紊亂的狀態，就需要管理人員及時派遣維修人員進入工程內部，對危險因素進行逐個排查，提高整個建筑的安全性。

結束語

總之，BIM技術的特點突出，在當前裝配式工程施工建設中發揮了重要作用。利用BIM的建模能更好地驗證裝配式建設方案中的不足，通過模擬現場拼接的方式尋找當前預制構件設計尺寸的合理性，確保項目能夠快速穩定推進。在實際施工過程中，還可通過BIM技術對項目的進度進行檢驗，若存在質量問題或項目延誤，可隨時動態化調節后續的項目建設進程，確保項目能按期交付。

參考文獻

[1]趙梓君，向奕萱.BIM技術在裝配式建筑施工中的應用[J].中國科技信息，2019（20）：36-37.

[2]馮曉科.BIM技術在裝配式建筑施工管理中的應用研究[J].建筑結構，2018，48（S1）：663-668.

[3]姜浩.BIM技術在預制裝配式建筑施工中的應用[J].建筑施工，2017，39（06）：804-806+811.

[4]杜康.BIM技術在裝配式建筑虛擬施工中的應用研究[D].聊城大學，2017.