預制裝配式建筑中BIM技術的應用

王季強

【摘要】在預制裝配式建筑施工過程中，需要確保各專業(yè)人員能夠相互協(xié)調，所以還要加強施工過程的嚴格化和精細化管理。而BIM技術在建筑施工中可以發(fā)揮多項作用，不僅能夠協(xié)助施工人員實現施工過程的管理，還能發(fā)揮保護資源和環(huán)境的功能，所以在現代建筑施工中得到了廣泛應用。因此，施工人員還應加強該技術的研究，以便在預制裝配式建筑施工中較好運用該技術。

【關鍵詞】預制裝配式建筑；BIM技術；應用

BIM技術是通過數字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息集成了建筑工程項目各種相關信息的工程數據模型，是對該工程項目相關信息的詳盡表達。因為預制裝配式建筑與傳統(tǒng)現澆結構相比較預制裝配式建筑可再生、產業(yè)化程度高、工期短、用工少、低消耗、空間大、分隔靈活、材質均勻、各向同性、輕質高強、建筑垃圾少、腳手架用量少、鋼材用量少、節(jié)水、節(jié)電、減少建筑施工過程中噪音的產生，所以預制裝配式建筑是建筑工業(yè)化的最有效途徑。

1、BIM技術簡介

BIM技術不僅能模擬建筑本身的各種參數，還可以模擬建筑物的建造施工過程、環(huán)境因素。在建筑行業(yè)中應用BIM技術時，從以下幾個方面體現出BIM技術的特性：一是可視性特點，人們在計算機中顯示出的圖形即為真實性極高的建筑模型，既可以從整體上概覽建筑，也可以放大觀察建筑的細節(jié)；二是協(xié)調性特點，應用BIM技術可以在計算機中進行模擬析，使建筑形式與建筑功能相互協(xié)調，以及協(xié)調協(xié)調不同工種之間的施工；三是模擬性特點，應用BIM技術可以模擬建筑物的形式、參數、過程或事件；四是優(yōu)化共享性，通過BIM技術建立的建筑模型可以在計算機中任意的修改，并對較為復雜的建筑信息數據進行分析，幫助人們優(yōu)化建筑的設計和施工工作，而這些建筑的參數及優(yōu)化的結果均可以通過共享對所有的參與人員可見，提高了人們的交流效率。

2、預制裝配式建筑中BIM技術的應用

2.1材料管理中的運用

（1）在預制構件進入施工現場前，可以采用BIM技術對施工場地以及現有施工狀況進行合理分析，制定構件采購量的上限值。因該工程施工場地有限，且工期較短，為此需要依據施工現場的實際情況對不同階段預制構件的使用量進行合理推算，并且做好前期的材料準備工作，避免現場構件數量過多對施工造成不利影響，且反復運輸，造成材料損壞。（2）施工過程中若發(fā)生變更需對施工進度計劃進行調整，則必須明確每個施工區(qū)域內材料的使用量，并且嚴格控制。（3）依據施工計劃節(jié)點或時間段，對預制構件以及建材進行清點，明確材料實際用量和計劃用量的差異。這樣可為后期材料采購提供直接依據，并且也可及時發(fā)現材料使用中存在的問題，完善管理措施。

2.2構件制造中的運用

在預制裝配式建筑施工過程中，還要加強構件生產管理。運用BIM技術，可以利用其中心數據庫存放工程建造生命周期數據，并實現構件編碼設定。在預制構件生產過程中，還要從中心數據庫完成構件相關數據的讀取，以獲得構件生產的基本信息。同時，運用BIM技術也能將構件生產的質量檢測信息和生產過程信息等信息記錄下來，并在現場施工過程中為施工人員提供這些數據。結合構件的重量和安裝位置等具體信息，施工人員則能更好的施工。

在實際生產中，為運用BIM技術完成構件信息的采集和追蹤，還要在各構件中完成RFID芯片安裝，并確保芯片與構件有相同的編碼，然后利用讀寫設備完成構件信息的采集和傳輸。結合這些信息，則能將不同種類和規(guī)格的預制構件準確配送至施工現場，從而使施工需求得到更好的滿足。

2.3碰撞檢查中的運用

模型建成以后，可以利用TeklaStructures3D技術觀察宏觀模型，從而對整個工程加深理解，也可以觀察一個構件甚至一個節(jié)點。預制裝配式混凝土住宅無論從設計到生產乃至施工都必須精細化，如果鋼筋的位置出現了允許范圍之外的偏差，就會產生構件對接不上的情況，特別是在預制柱和預制梁的節(jié)點區(qū)域。這個區(qū)域鋼筋比較密集，特別容易發(fā)生碰撞，一旦發(fā)生，就會給現場施工帶來極大的麻煩，無論是返回預制廠還是進行現場調整都可能會造成工期延誤、人工及材料的浪費，甚至還會影響工程質量。這個時候就需要利用TeklaStructures軟件自帶的“碰撞校核管理器”對鋼筋進行碰撞檢查，檢查完成后，管理器會將所有碰撞的位置以對話框的形式全部列出來，包括碰撞對象的ID、碰撞類型、碰撞相關構件等。

2.4現場施工中的運用

預制式裝配建筑的構件進行裝配時，需要對構件上的各個節(jié)點進行連接，而節(jié)點的連接對于保證施工質量有著決定性作用，必須準確無誤的進行操作，否則就會出現構件偏移，定位失效的問題，這就對施工操作提出了極高的要求，而BIM技術模擬構件節(jié)點的連接時，可以對施工細節(jié)進行放大演示，保證構件裝配的準確性。

吊裝操作時可在BIM系統(tǒng)中建立吊裝模型及施工方案，并將其導入手持設備中，以實現對吊裝操作的輔助管理，操作前通過手持設備的掃描確認吊裝方案和構件信息，操作完成后再對其進行檢驗和記錄，有效的減少了吊裝出現偏差的概率，還保證高效的完成吊裝操作。BIM技術還可以進行碰撞試驗，從而使人們能夠對構件的定位施工進行分析，根據分析結果調整模板工程的安裝、管線的預埋、構件的設計等，有效的減少模板、管線等材料的損耗。

通過與MS Project的對接，實現施工進度計劃的輸入和輸出，并在BIM技術的支持下，形成施工進度的甘特圖，方便人們對于施工過程中各個施工情況的把握。

結語：

利用BIM技術與預制裝配式建筑的結合，能夠有效助推預制裝配式建筑的發(fā)展。但在現階段，我國對相關技術的研究還不是很系統(tǒng)、很完善，在日后的工作中，要加大對與預制裝配式建筑相關的新技術的研究和推進力度，加強學習先進國家的先進技術和發(fā)展理念，并逐步開發(fā)適合當前建筑發(fā)展需要的相關技術和管理方法。相信通過我們不懈的努力和實踐，裝配式建筑必將迎來快速發(fā)展的新階段。