BIM技術(shù)在裝配式建筑工程施工中的應(yīng)用

盧靜雅

摘? 要：集中預(yù)制的PC構(gòu)件在我國(guó)的裝配式建筑中大量存在著，這種施工方式的速度快、作業(yè)量少并且施工機(jī)械化程度高，能夠較好地滿足我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)下綠色施工的具體要求。在對(duì)裝配式建筑不斷深入研究的過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)在裝配式建筑中應(yīng)用BIM技術(shù)也是一項(xiàng)重要課題，BIM技術(shù)具有優(yōu)異的模擬性、協(xié)調(diào)性、可視性以及可出圖性，其幾乎可以做到完全覆蓋建筑中的各類幾何和非幾何信息，涉及到建筑的材料、重量、尺寸和造價(jià)等多個(gè)方面的內(nèi)容，應(yīng)用BIM技術(shù)也能夠更好地解決裝配式建筑施工中本就存在著的各類問(wèn)題，同時(shí)也優(yōu)化了施工中的每一道工序和每一個(gè)環(huán)節(jié)，提升了設(shè)計(jì)效率，保證了施工質(zhì)量。文章從裝配式建筑施工前期、施工階段以及施工后期三個(gè)方面來(lái)探討B(tài)IM技術(shù)的應(yīng)用情況，并充分地認(rèn)識(shí)到裝配式建筑工程施工中應(yīng)用BIM技術(shù)的重要性和必要性。

關(guān)鍵詞：裝配式建筑;BIM技術(shù);應(yīng)用研究

中圖分類號(hào)：TU17? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2020）35-0152-02

Abstract： Centralized prefabricated PC components exist in a large number of prefabricated buildings in China， which has the advantages of fast construction speed， less work and a high degree of mechanization， which can better meet the specific requirements of green construction under the current standards of China. In the process of in-depth study of prefabricated buildings， we find that the application of BIM technology in prefabricated buildings is also an important topic. BIM technology has excellent simulation， coordination， visibility and drawability， which can almost completely cover all kinds of geometric and non-geometric information in the building， involving materials， weight， size， cost and other aspects of the building. The application of BIM technology can also better solve all kinds of problems that already exist in the prefabricated building construction， and at the same time optimize every working procedure and every link in the construction， improve the design efficiency and ensure the construction quality. This paper discusses the application of BIM technology from three aspects： the early stage of construction， the stage of construction and the later stage of construction， and fully realizes the importance and necessity of applying BIM technology in the construction of prefabricated buildings.

Keywords： prefabricated architecture; BIM technology; application research

1 裝配式建筑施工前期BIM技術(shù)的具體應(yīng)用

1.1 構(gòu)建裝配式標(biāo)準(zhǔn)化族庫(kù)

在裝配式建筑工程項(xiàng)目中應(yīng)用BIM技術(shù)能夠更好地發(fā)揮出兩者的優(yōu)勢(shì)，借助于BIM技術(shù)施工單位能夠建立一個(gè)裝配式標(biāo)準(zhǔn)化族庫(kù)，這樣就能夠建立更加完善的裝配式建筑結(jié)構(gòu)模型了，建模的時(shí)間被大大縮短了。另外，BIM技術(shù)中的碰撞校核管理器也能夠及時(shí)檢查相關(guān)的碰撞信息，有效解決預(yù)制PC構(gòu)件出現(xiàn)碰撞的問(wèn)題。在裝配式建筑構(gòu)件的生產(chǎn)階段也能夠科學(xué)應(yīng)用BIM技術(shù)，傳統(tǒng)的生產(chǎn)預(yù)制構(gòu)件的過(guò)程是存在著一定的弊端的，生產(chǎn)人員經(jīng)常會(huì)無(wú)法準(zhǔn)確讀取二維圖紙，那么就會(huì)影響構(gòu)件的數(shù)據(jù)，既浪費(fèi)了材料，同時(shí)也影響的施工進(jìn)度的有序進(jìn)行。而如果使用BIM技術(shù)，施工單位就能夠?qū)⒉牧?、尺寸以及鋼筋水泥的相關(guān)參數(shù)等模型數(shù)據(jù)信息以直觀的形式提供給生產(chǎn)廠家，借助于二維碼技術(shù)能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)參數(shù)直接轉(zhuǎn)換成加工參數(shù)，生產(chǎn)系統(tǒng)中直接輸入設(shè)計(jì)信息，生產(chǎn)構(gòu)件的準(zhǔn)確率大大提升，同時(shí)也大大提升了預(yù)制PC構(gòu)件的機(jī)械化水平。

1.2 檢驗(yàn)預(yù)制構(gòu)件的預(yù)拼裝情況

在檢驗(yàn)預(yù)制PC構(gòu)件的預(yù)拼裝情況時(shí)也可以借助于BIM技術(shù)，在實(shí)際的工作中是這樣操作的，通過(guò)3D打印技術(shù)和BIM模型能夠?qū)⑿枰a(chǎn)的構(gòu)件打印出來(lái)，之后對(duì)它們進(jìn)行預(yù)拼裝，在此過(guò)程中如果出現(xiàn)了相應(yīng)問(wèn)題，那么就可以及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，如改進(jìn)構(gòu)件的形狀、尺寸和接口形式等，之后再次打印已經(jīng)改進(jìn)過(guò)后的構(gòu)件，再次進(jìn)行預(yù)瓶裝直到預(yù)拼裝的過(guò)程準(zhǔn)確無(wú)誤后，才能夠批量的生產(chǎn)PC構(gòu)件。在裝配式建筑的施工前期應(yīng)用BIM技術(shù)，不但能夠通過(guò)模擬生產(chǎn)和模擬拼裝及時(shí)發(fā)現(xiàn)大批量生產(chǎn)過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題，避免出現(xiàn)構(gòu)件報(bào)廢的問(wèn)題，同時(shí)也能夠有效驗(yàn)證預(yù)制裝配式建筑的設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性和合理性。

1.3 合理管控裝配式建筑的造價(jià)

應(yīng)用BIM技術(shù)后能夠?qū)⒋罅康慕ㄖ畔⒑w進(jìn)來(lái)，并能夠更加精準(zhǔn)的動(dòng)態(tài)化管理相關(guān)資源。BIM軟件主要是通過(guò)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)將模型中的所有數(shù)據(jù)信息快速并且準(zhǔn)確地統(tǒng)計(jì)出來(lái)，科學(xué)計(jì)算出裝配式建筑的節(jié)點(diǎn)和工程量，有效避免以往因?yàn)槿斯び?jì)算數(shù)據(jù)而導(dǎo)致的計(jì)算誤差的出現(xiàn)。在我們對(duì)相關(guān)資料進(jìn)行研究的過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)如果在估算造價(jià)的工作中應(yīng)用BIM技術(shù)，與傳統(tǒng)的估算方式相比，其不但能夠大大節(jié)省估算的耗時(shí)，同時(shí)也大大提升了估算工作的精準(zhǔn)性，預(yù)算外更改的情況大大減少。在碰撞檢查工作中也能夠應(yīng)用BIM技術(shù)，不同單位以及不同專業(yè)之間在BIM系統(tǒng)中能夠很好地避免發(fā)生沖突，彼此的可交流性大大提升。

2 裝配式建筑施工階段BIM技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1 模擬裝配式建筑的施工過(guò)程

在裝配式建筑的施工階段應(yīng)用BIM技術(shù)能夠很好地將施工全過(guò)程模擬出來(lái)，逐一演示施工中可能出現(xiàn)的各類問(wèn)題，提前制定好解決這些問(wèn)題的有效對(duì)策，及時(shí)的改進(jìn)并完善現(xiàn)有的施工方案，最大限度地降低施工中出現(xiàn)事故的概率，同時(shí)也很好地控制了資源的消耗情況。比如，裝配式建筑施工中需要吊裝PC構(gòu)件，應(yīng)用BIM技術(shù)后就能夠管理整個(gè)吊裝過(guò)程，將PC構(gòu)件的各類屬性和參數(shù)全部寫入到施工計(jì)劃中并進(jìn)行模擬施工。而在確定了施工方案后，工作人員就可以借助計(jì)算機(jī)設(shè)備來(lái)實(shí)時(shí)管理整個(gè)施工進(jìn)程，實(shí)際吊裝PC構(gòu)件時(shí)，應(yīng)在充分考慮到吊裝操作規(guī)范以及施工具體線路的基礎(chǔ)上，來(lái)銜接配合好施工中的各個(gè)環(huán)節(jié)，從而保證實(shí)際的吊裝質(zhì)量。另外，借助于BIM技術(shù)還能夠根據(jù)時(shí)間階段很好銜接各個(gè)階段的施工模擬動(dòng)畫，將施工過(guò)程直觀表現(xiàn)出來(lái)。有些現(xiàn)場(chǎng)的連接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造較為復(fù)雜，并且對(duì)施工有很高的要求，那么為保證施工的精準(zhǔn)性，也應(yīng)利用BIM技術(shù)將各個(gè)節(jié)點(diǎn)連接起來(lái)并進(jìn)行可視化的展示。

2.2 檢測(cè)裝配式建筑的碰撞情況

在項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過(guò)程中可以應(yīng)用BIM技術(shù)來(lái)及時(shí)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目整體的碰撞情況，舉例來(lái)說(shuō)，應(yīng)用BIM技術(shù)借助于其自帶的軟件來(lái)檢測(cè)設(shè)計(jì)圖紙范圍之內(nèi)的建筑管線布置、結(jié)構(gòu)布置以及在縱向和橫向上的碰撞情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)構(gòu)件之間的沖突問(wèn)題，及時(shí)改進(jìn)設(shè)計(jì)圖紙，在還未施工時(shí)就發(fā)現(xiàn)了這些問(wèn)題，各個(gè)專業(yè)能夠更好地為設(shè)計(jì)工作服務(wù)，同時(shí)也節(jié)約了成本，與傳統(tǒng)的對(duì)設(shè)計(jì)方案的檢測(cè)驗(yàn)證工作相比，應(yīng)用BIM技術(shù)大大提高了整體的工作效率，當(dāng)然在檢測(cè)碰撞情況工作中應(yīng)用BIM技術(shù)還缺乏大量的實(shí)踐，在管理和使用的過(guò)程中也可能存在一些問(wèn)題，需要我們?cè)诤罄m(xù)的工作逐步完善。

2.3 管理裝配式建筑的施工材料

在裝配式建筑工程的材料管控工作中應(yīng)用BIM技術(shù)也能夠取得更好的效果，預(yù)制裝配式建筑的PC構(gòu)件時(shí)，在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)肯定要堆放大量的構(gòu)件和原材料，同時(shí)還必須配備相應(yīng)的人員分類和存放這些構(gòu)件和材料，那么這些人為的操作過(guò)程就也很容易出現(xiàn)失誤。應(yīng)用BIM技術(shù)后，將施工現(xiàn)場(chǎng)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)參數(shù)模擬出來(lái)，在充分掌握了施工現(xiàn)場(chǎng)自身特點(diǎn)和實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，逐一統(tǒng)計(jì)各個(gè)環(huán)節(jié)所需要的PC構(gòu)件，這樣生產(chǎn)廠家就可以分批預(yù)制了，作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)材料大量堆積或是材料短缺的問(wèn)題就有效解決了。另外，應(yīng)用BIM技術(shù)還能夠更準(zhǔn)確收集PC構(gòu)件的相關(guān)信息，項(xiàng)目的驗(yàn)收單位能夠快速的查詢這些信息，大大提升了驗(yàn)收工作的實(shí)際效率。項(xiàng)目施工作業(yè)完成后，施工單位也能夠及時(shí)統(tǒng)計(jì)出施工階段所產(chǎn)生的構(gòu)件和材料的消耗量，有效對(duì)比材料的實(shí)際用量和計(jì)劃用量的差異，從而方便后續(xù)材料管控工作的有序進(jìn)行。

3 裝配式建筑施工后期BIM技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1 管理裝配式建筑的信息

應(yīng)用BIM技術(shù)后，其所具備的運(yùn)行維護(hù)管理數(shù)據(jù)平臺(tái)中實(shí)際上已經(jīng)將裝配式建筑工程項(xiàng)目中從最初階段到最后施工竣工階段所產(chǎn)生的全部信息均錄入進(jìn)來(lái)了，同時(shí)軟件系統(tǒng)還會(huì)對(duì)這部分?jǐn)?shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析和處理，之后將它們關(guān)聯(lián)到與之相匹配的建筑項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中產(chǎn)生的各類組件上。而在項(xiàng)目施工完成后的運(yùn)營(yíng)和維護(hù)階段，通過(guò)BIM技術(shù)也能夠?qū)⒏黝悢?shù)據(jù)和信息存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題或是有需要時(shí)，相關(guān)人員只需要在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行自動(dòng)化查找就可以了，這樣信息就不會(huì)丟失了，同時(shí)也有效避免了以往需要手動(dòng)搜索數(shù)據(jù)信息的問(wèn)題。

3.2 檢修裝配式建筑的設(shè)備故障

在裝配式建筑的后期運(yùn)行階段，借助于BIM技術(shù)能夠快速將CAD二維土質(zhì)轉(zhuǎn)換成BIM的三維模型，其可視化的效果非常好。而相關(guān)單位在維護(hù)裝配式建筑時(shí)，通常都是不可能用肉眼來(lái)觀測(cè)建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部的水、電、氣等隱蔽工程的運(yùn)轉(zhuǎn)情況的，通過(guò)三維立體的BIM模型則能夠直觀地觀察到每一個(gè)隱蔽構(gòu)件的實(shí)際位置，這樣一旦設(shè)備在運(yùn)行狀態(tài)下出現(xiàn)了故障，維護(hù)人員便能夠迅速找出出現(xiàn)故障設(shè)備的具體位置并進(jìn)行快速維修，大大降低了維修的成本和時(shí)間。

3.3 制定裝配式建筑的應(yīng)急方案

在裝配式建筑的施工后期階段應(yīng)用BIM技術(shù)還能夠準(zhǔn)確識(shí)別出建筑運(yùn)行和維護(hù)過(guò)程中可能存在的安全隱患，由于BIM技術(shù)自身具有非常優(yōu)異的模擬仿真功能，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)相應(yīng)功能的真實(shí)模擬，發(fā)現(xiàn)模擬過(guò)程中的安全隱患并提出有針對(duì)性的應(yīng)急方案。舉例來(lái)說(shuō)，裝配式建筑運(yùn)行時(shí)借助BIM技術(shù)可開(kāi)展火災(zāi)疏散模擬，并制定用戶緊急疏散的線路和計(jì)劃，這樣當(dāng)災(zāi)害真的來(lái)臨時(shí)，由于已經(jīng)制定了有效的應(yīng)急方案，從而將損失降到最低。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)以上的論述，我們對(duì)裝配式建筑施工前期、施工階段以及施工后期三個(gè)方面BIM技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行了詳細(xì)的分析和探討。在裝配式建筑項(xiàng)目的施工過(guò)程中應(yīng)用BIM技術(shù)已經(jīng)成為了一種發(fā)展的必然趨勢(shì)，BIM技術(shù)能夠?qū)⒀b配式建筑的整體和局部模型直觀呈現(xiàn)出來(lái)，清晰展現(xiàn)出裝配式建筑的各個(gè)節(jié)點(diǎn)，施工單位能夠有效處理好PC構(gòu)件的協(xié)調(diào)問(wèn)題，減少了安全隱患，同時(shí)大大提升了施工的整體效率，為真正實(shí)現(xiàn)我國(guó)裝配式建筑的良性發(fā)展，后續(xù)的工作中應(yīng)重點(diǎn)解決銜接不通暢、信息運(yùn)用能力較低以及信息交互不便等問(wèn)題。

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