預(yù)制裝配式建筑中BIM技術(shù)的應(yīng)用

文/王季強(qiáng) 大連建科建設(shè)工程有限公司 遼寧大連 116000

BIM技術(shù)是通過數(shù)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(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型，是對該工程項目相關(guān)信息的詳盡表達(dá)。因為預(yù)制裝配式建筑與傳統(tǒng)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)相比較預(yù)制裝配式建筑可再生、產(chǎn)業(yè)化程度高、工期短、用工少、低消耗、空間大、分隔靈活、材質(zhì)均勻、各向同性、輕質(zhì)高強(qiáng)、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(chǎn)生，所以預(yù)制裝配式建筑是建筑工業(yè)化的最有效途徑。

1、BIM技術(shù)簡介

BIM技術(shù)不僅能模擬建筑本身的各種參數(shù)，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(yīng)用BIM技術(shù)時，從以下幾個方面體現(xiàn)出BIM技術(shù)的特性：一是可視性特點，人們在計算機(jī)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(xì)節(jié)；二是協(xié)調(diào)性特點，應(yīng)用BIM技術(shù)可以在計算機(jī)中進(jìn)行模擬析，使建筑形式與建筑功能相互協(xié)調(diào)，以及協(xié)調(diào)協(xié)調(diào)不同工種之間的施工；三是模擬性特點，應(yīng)用BIM技術(shù)可以模擬建筑物的形式、參數(shù)、過程或事件；四是優(yōu)化共享性，通過BIM技術(shù)建立的建筑模型可以在計算機(jī)中任意的修改，并對較為復(fù)雜的建筑信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，幫助人們優(yōu)化建筑的設(shè)計和施工工作，而這些建筑的參數(shù)及優(yōu)化的結(jié)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(yù)制裝配式建筑中BIM技術(shù)的應(yīng)用

2.1 材料管理中的運用

（1）在預(yù)制構(gòu)件進(jìn)入施工現(xiàn)場前，可以采用BIM技術(shù)對施工場地以及現(xiàn)有施工狀況進(jìn)行合理分析，制定構(gòu)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(jù)施工現(xiàn)場的實際情況對不同階段預(yù)制構(gòu)件的使用量進(jìn)行合理推算，并且做好前期的材料準(zhǔn)備工作，避免現(xiàn)場構(gòu)件數(shù)量過多對施工造成不利影響，且反復(fù)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(jìn)度計劃進(jìn)行調(diào)整，則必須明確每個施工區(qū)域內(nèi)材料的使用量，并且嚴(yán)格控制。（3）依據(jù)施工計劃節(jié)點或時間段，對預(yù)制構(gòu)件以及建材進(jìn)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(jù)，并且也可及時發(fā)現(xiàn)材料使用中存在的問題，完善管理措施。

2.2 構(gòu)件制造中的運用

在預(yù)制裝配式建筑施工過程中，還要加強(qiáng)構(gòu)件生產(chǎn)管理。運用BIM 技術(shù)，可以利用其中心數(shù)據(jù)庫存放工程建造生命周期數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)構(gòu)件編碼設(shè)定。在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)過程中，還要從中心數(shù)據(jù)庫完成構(gòu)件相關(guān)數(shù)據(jù)的讀取，以獲得構(gòu)件生產(chǎn)的基本信息。同時，運用 BIM 技術(shù)也能將構(gòu)件生產(chǎn)的質(zhì)量檢測信息和生產(chǎn)過程信息等信息記錄下來，并在現(xiàn)場施工過程中為施工人員提供這些數(shù)據(jù)。結(jié)合構(gòu)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(chǎn)中，為運用 BIM 技術(shù)完成構(gòu)件信息的采集和追蹤，還要在各構(gòu)件中完成 RFID芯片安裝，并確保芯片與構(gòu)件有相同的編碼，然后利用讀寫設(shè)備完成構(gòu)件信息的采集和傳輸。結(jié)合這些信息，則能將不同種類和規(guī)格的預(yù)制構(gòu)件準(zhǔn)確配送至施工現(xiàn)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(shù)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(gòu)件甚至一個節(jié)點。預(yù)制裝配式混凝土住宅無論從設(shè)計到生產(chǎn)乃至施工都必須精細(xì)化，如果鋼筋的位置出現(xiàn)了允許范圍之外的偏差，就會產(chǎn)生構(gòu)件對接不上的情況，特別是在預(yù)制柱和預(yù)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(xiàn)場施工帶來極大的麻煩，無論是返回預(yù)制廠還是進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)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(zhì)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(jìn)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(guān)構(gòu)件等。

2.4 現(xiàn)場施工中的運用

預(yù)制式裝配建筑的構(gòu)件進(jìn)行裝配時，需要對構(gòu)件上的各個節(jié)點進(jìn)行連接，而節(jié)點的連接對于保證施工質(zhì)量有著決定性作用，必須準(zhǔn)確無誤的進(jìn)行操作，否則就會出現(xiàn)構(gòu)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(shù)模擬構(gòu)件節(jié)點的連接時，可以對施工細(xì)節(jié)進(jìn)行放大演示，保證構(gòu)件裝配的準(zhǔn)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(dǎo)入手持設(shè)備中，以實現(xiàn)對吊裝操作的輔助管理，操作前通過手持設(shè)備的掃描確認(rèn)吊裝方案和構(gòu)件信息，操作完成后再對其進(jìn)行檢驗和記錄，有效的減少了吊裝出現(xiàn)偏差的概率，還保證高效的完成吊裝操作。BIM技術(shù)還可以進(jìn)行碰撞試驗，從而使人們能夠?qū)?gòu)件的定位施工進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果調(diào)整模板工程的安裝、管線的預(yù)埋、構(gòu)件的設(shè)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(xiàn)施工進(jìn)度計劃的輸入和輸出，并在BIM技術(shù)的支持下，形成施工進(jìn)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(jié)語：

利用BIM技術(shù)與預(yù)制裝配式建筑的結(jié)合，能夠有效助推預(yù)制裝配式建筑的發(fā)展。但在現(xiàn)階段，我國對相關(guān)技術(shù)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(yù)制裝配式建筑相關(guān)的新技術(shù)的研究和推進(jìn)力度，加強(qiáng)學(xué)習(xí)先進(jìn)國家的先進(jìn)技術(shù)和發(fā)展理念，并逐步開發(fā)適合當(dāng)前建筑發(fā)展需要的相關(guān)技術(shù)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。