BIM技術在裝配式建筑中的應用

董瑞

摘要：近年來，由于裝配式建筑綠色、環(huán)保、節(jié)能、高效的特點，再加上政策利好，建筑行業(yè)在施工過程中都更愿意選擇裝配式的施工模式。所有預制構件按照設計要求進行預制生產(chǎn)，并確定出廠時間和運輸方式，在施工過程中，工人將各種構件材料進行組裝和裝配。但是，裝配式建筑構件的設計、生產(chǎn)、運輸、安裝環(huán)節(jié)對精準度的要求都很高，因此，為了更好地控制成本、履行綠色環(huán)保的責任，在裝配式建筑施工過程中引入BIM技術，將所有環(huán)節(jié)在數(shù)據(jù)模型中進行全過程模擬和精準控制，使工程項目的施工作業(yè)更加科學、合理、優(yōu)化、綠色、節(jié)能，體現(xiàn)較高施工水平。

關鍵詞：BIM技術;裝配式建筑;應用

引言

科學技術的快速發(fā)展，使得建筑工程施工水平也在進一步的提升，裝配式建筑施工環(huán)節(jié)BIM技術的引入，不斷的改善了施工的理念，探索了新型的施工方式。預制裝配式建筑是通過根據(jù)標準化設計和工業(yè)化預制相應的構件，組裝而成的建筑工程，具體的設計環(huán)節(jié)能夠加強構建生產(chǎn)信息管理等相應的產(chǎn)業(yè)鏈，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈之間的整合。依托于先進的BIM信息技術，基于結合裝備建筑施工的特點，促使建筑設計建立起三維立體建模，對每一個建筑設計的細節(jié)進行細化，包括裝配式建筑設計環(huán)節(jié)的某個結構部件，有效提升裝配式建筑的質(zhì)量。

1 BIM技術應用意義

1）建筑全過程可視化

應用BIM技術建立建筑項目的三維數(shù)據(jù)信息模型，將和項目相關的所有信息數(shù)據(jù)，包括物理信息、功能信息等全部輸入模型中。項目的各參與方可以隨時隨地獲取項目信息以及本專業(yè)施工進展情況。

2）提高施工效率

通過BIM模型，可合理安排施工任務以及調(diào)配設備等資源的使用，減少工人的窩工情況，提高機械設備的使用率。在預制構件的設計、生產(chǎn)、運輸、安裝環(huán)節(jié)應用BIM技術，在保證項目施工進度的同時，提高項目的整體施工效率。

3）節(jié)約成本

通過BIM模型可計算出項目的材料用量，再加上BIM技術在碰撞監(jiān)測方面的應用減少了材料的浪費，大大節(jié)約了項目的建造成本。

4）提高質(zhì)量

BIM技術的應用便于對裝配式項目進行精細化管理和精益建造。按要求施工，按模型交底，以管理強技術，提高施工效率和建造質(zhì)量。

5）保障安全

安全是施工管理的根本，通過智慧工地監(jiān)測技術，利用BIM模型，對施工現(xiàn)場的所有不安全行為和舉措進行排查和預警，并責任到人，確保施工安全可靠。

2 BIM技術在裝配式建筑中的應用

2.1預制構件參數(shù)化處理

裝配式建筑中需要用到的構件有非常多的種類，為了方便對構件進行管理，提高構件精準度，需要使用BIM技術進行參數(shù)化建模。以疊合板為例，經(jīng)分析構件組成，可建立關于疊合板的嵌套族，疊合板的零件如各類鋼筋、預留預埋件、混凝土底板等作為子族;零件的合集作為父族;構件的信息以參數(shù)代表，在調(diào)用構件族文件時，將所需尺寸等信息導入文件中，即可生成所需構件模型。通過參數(shù)化建模建立產(chǎn)品族庫，在搭建工程BIM模型時可以明顯降低近似構件建模的工作量，同時方便統(tǒng)一修改某一種構件的參數(shù)。工程中的材料管理也可以依據(jù)構件庫的數(shù)據(jù)進行，對構件庫進行分類拆分，按照工程施工節(jié)點劃分模型、統(tǒng)計材料表和工程量，為工程精細化管理提供數(shù)據(jù)基礎。

2.2模擬施工

BIM技術可以模擬現(xiàn)場施工，發(fā)現(xiàn)實際設計環(huán)節(jié)存在的問題，有效降低設計環(huán)節(jié)存在的安全事故。裝配建筑施工過程中BIM技術能夠明確具體吊裝過程的動態(tài)化管理，根據(jù)具體PC構件進行施工計劃和施工設施的建設。施工人員可以通過相關設備對施工過程進行實時監(jiān)管，規(guī)范具體的操作標準，明確具體的施工路線，從而保證實際施工過程中不會存在安全事故影響到實際施工質(zhì)量。

2.3管線綜合深化設計

各專業(yè)BIM模型完成后需要拼裝在一起形成全專業(yè)模型，將建筑、結構、機電等單專業(yè)模型在三維環(huán)境中整合進行管線綜合深化設計。在傳統(tǒng)的裝配式建筑深化設計中，由于二維圖紙的限制，施工時會遇到大量的不協(xié)調(diào)、不合理問題導致返工;采用BIM技術將二維圖紙轉化為三維模型，使用Navisworks軟件對管線的碰撞問題進行修正，可減少節(jié)點、結構與管線沖突，保證機電管線在建筑中的協(xié)調(diào)。基于BIM模型的三維空間展示解決了傳統(tǒng)二維圖紙空間信息缺乏的問題，便于提前發(fā)現(xiàn)施工中可能出現(xiàn)的問題，尤其在機電管線復雜的車庫和機房區(qū)域極大提高了綜合布線的效率，保證了深化設計的質(zhì)量。同時，基于整合后的全專業(yè)模型可以使用軟件直接輸出任意位置的局部剖面圖，生成的剖面圖也會與模型保持實時的更新，有效保證了深化設計出圖的效率。

2.4預制構件深化設計

裝配式建筑預制構件的環(huán)節(jié)實現(xiàn)了對傳統(tǒng)施工模式的優(yōu)化與完善，構件的質(zhì)量對工程的整體質(zhì)量起著重要作用。因此，項目各參與方都要對構件環(huán)節(jié)的各流程進行把控，保證構件的規(guī)格和質(zhì)量滿足項目要求。在構件環(huán)節(jié)中，BIM技術參照原材料、制作工藝、技術等內(nèi)容，對構件的整體質(zhì)量進行評估，預測使用年限，依據(jù)工程要求選擇適合的構件。

2.5動態(tài)化監(jiān)測

BIM技術運用在實際施工階段能夠基于施工單位所提供的相應數(shù)據(jù)和施工方案，BIM技術的引入環(huán)節(jié)需要涉及大量的參數(shù)，三維模型的建立，可以幫助施工者了解具體的施工進度、施工成本成本，在傳統(tǒng)的長、寬、高基礎上加入了時間和成本的考量，能夠保證實際施工效率的提升。對施工中存在的不足之處進行及時的調(diào)整。可以明確具體的施工標準，在施工技術和施工設計要求基礎上，動態(tài)化的監(jiān)測整個施工過程，從材料機械設備的應用情況以及實際設施每一個環(huán)節(jié)中存在的施工不當?shù)葐栴}及時發(fā)現(xiàn)、及時解決。還能夠通過碰撞檢測，對于影響施工數(shù)據(jù)的問題進行分析，明確具體施工細則，提升施工質(zhì)量。

結語

綜上所述，隨著我國數(shù)字信息技術的發(fā)展，建筑業(yè)的信息化水平也必將有所提升。BIM技術在裝配式建筑施工階段的應用，深化了構件的設計、把控了施工進度、避免了建材浪費，使施工環(huán)境有所改善、各參與方工作更順暢、項目設計施工方案更優(yōu)化，建筑質(zhì)量管理更精細，為我國建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定了信息化基礎。

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