論BIM技術(shù)在裝配式建筑虛擬施工中的應(yīng)用

賀志超 初偉峰

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展，我國環(huán)境問題逐漸凸顯出來，傳統(tǒng)建筑業(yè)污染嚴(yán)重，資源浪費(fèi)率高，這些問題都會影響到社會和諧發(fā)展。裝配式建筑則充分彌補(bǔ)了傳統(tǒng)建筑的不足，施工速度快、施工污染少、資源利用率高，在建筑工程施工中發(fā)揮了重要作用。本文將對BIM技術(shù)在裝配式建筑虛擬施工中的應(yīng)用進(jìn)行分析探討。

關(guān)鍵詞：建筑施工；BIM技術(shù)；運(yùn)用

1 前言

BIM技術(shù)因其可視性、模擬性、優(yōu)化性等獨(dú)特優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于建筑施工中。通過BIM技術(shù)，可以提升施工監(jiān)視力度，促進(jìn)裝配式建筑的有效發(fā)展。筆者將分別從：BIM技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢、BIM技術(shù)在裝配式建筑虛擬施工中的有效應(yīng)用，兩個方面來闡述。

2 BIM技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢

BIM技術(shù)是一種建筑信息的模型，它是基于三維數(shù)字技術(shù)，對每一建設(shè)工程當(dāng)中的重要內(nèi)容和項目信息進(jìn)行集中反映的一種項目數(shù)字模型。從某種角度來講，在建設(shè)工程當(dāng)中數(shù)字技術(shù)直接作用而產(chǎn)生出來的效果呈現(xiàn)即BIM技術(shù)。通過應(yīng)用BIM技術(shù)，不僅便于相關(guān)人員在開展施工之前掌握工程的實(shí)際狀況，同時，在項目工程的施工中和施工后，也利于相關(guān)人員實(shí)時跟蹤工程進(jìn)度，了解項目所涉及到的相關(guān)問題、從當(dāng)前的實(shí)際情況來看，在建筑工程當(dāng)中，BIM技術(shù)得以廣泛應(yīng)用，且收到的應(yīng)用成效十分顯著。

該種技術(shù)通過數(shù)字信息仿真模擬，可以協(xié)助公共信息管理。從BIM技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢看，（1）該技術(shù)有較強(qiáng)的可視性，不僅轉(zhuǎn)變了以往的二維線條施工圖交流、決策模式，而且能夠讓問題更加清晰，通過三維模型，可以讓參建者在可視化狀態(tài)下更好的分析施工中存在的風(fēng)險源，結(jié)合風(fēng)險制定出預(yù)見性措施，以免安全事故的發(fā)生。（2） BIM技術(shù)有較強(qiáng)的動態(tài)性，不僅是一個高度真實(shí)的數(shù)字信息載體，而且能夠?qū)γ恳皇┕顟B(tài)予以動態(tài)檢測，讓管理者結(jié)合云端動態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行風(fēng)險辨識。（3） BIM模型能夠在參建者在云端模型中予以高效信息交流，避免了溝通不暢等問題，并注重安全隱患的及時解決，其協(xié)調(diào)性較強(qiáng)。（4）另外，處理上述優(yōu)勢，BIM 模型還有預(yù)算可控性特征，能夠及時查看整個工期中，不同施工階段的狀態(tài)及工程預(yù)算完成狀況，并以每一階段的資金投入量作為構(gòu)件物相應(yīng)的參數(shù)，以便更好的提醒管理這資金使用狀況，讓施工成本得到有效控制。（5）BIM技術(shù)有較強(qiáng)的模擬性，通過4D、5D施工模擬，讓建造順序更加明確，并將施工方案與施工模擬進(jìn)行高效結(jié)合，讓設(shè)備使用狀況、材料進(jìn)場狀況及人員分配安排更加的科學(xué)、合理。通過將無線監(jiān)控數(shù)據(jù)與BIM三維模型結(jié)合形式，可以對施工現(xiàn)場進(jìn)行數(shù)字化監(jiān)控，以便管理者更好的了解現(xiàn)場施工狀況，并第一時間了解施工工序中存在的不良狀況。

3 BIM技術(shù)在裝配式建筑虛擬施工中的有效應(yīng)用

綜上，筆者對BIM技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢進(jìn)行了產(chǎn)生，將BIM技術(shù)運(yùn)用到裝配式建筑虛擬施工中可發(fā)揮諸多優(yōu)點(diǎn)，本文分別從：BIM技術(shù)在建筑設(shè)計階段的應(yīng)用、BIM技術(shù)在生產(chǎn)制造階段的應(yīng)用來進(jìn)行闡述。

3.1 BIM技術(shù)在建筑設(shè)計階段的應(yīng)用

BIM技術(shù)在建筑設(shè)計階段 應(yīng)用，可建立BIM模型并實(shí)施圖紙繪制。BIM技術(shù)以3D為基礎(chǔ)，通過參數(shù)化設(shè)計方法對構(gòu)件信息資料庫加以建立。據(jù)筆者了解，BIM模型的建立通常分為三個階段，即：標(biāo)準(zhǔn)制定、模型建立、模型應(yīng)用。

且不論哪一個圖形單元均覆蓋了構(gòu)件材質(zhì)、類型、尺寸等參數(shù)，確保BIM模型關(guān)聯(lián)性的形成，如若模型中某參數(shù)發(fā)生改變，則對應(yīng)的構(gòu)件也需加以創(chuàng)新，從而解決信息不一致問題。當(dāng)BIM模型建成后，應(yīng)根據(jù)自身需求導(dǎo)出各構(gòu)件數(shù)量表及二維CAD圖紙。

設(shè)計單位運(yùn)用BIM可視化特征加強(qiáng)與施工方、構(gòu)件廠商的溝通及交流，對設(shè)計方案加以完善，為后續(xù)施工奠定基礎(chǔ)。與此同時，BIM技術(shù)還可實(shí)現(xiàn)協(xié)同管理與碰撞檢查，為各個參與方提供信息交互平臺，將不同設(shè)計模型合并在一起，確保協(xié)同工作的有效實(shí)施。碰撞檢查的實(shí)施，可解決因信息不同導(dǎo)致的設(shè)計沖突問題，降低工程返工率。

以往建筑設(shè)計主要以二維平面圖進(jìn)行安全技術(shù)交底，因此，不能客觀、全面的反映出詳細(xì)施工要求。而利用三維建模，則可以立體、全面的反映出具體施工要求，并通過4D模擬動畫來對具體施工要求進(jìn)行隨時查看，在提升施工效率的同時，也確保了施工安全，并可實(shí)現(xiàn)施工動態(tài)化管理。另外，BIM技術(shù)還可以讓三維設(shè)計優(yōu)勢得到充分發(fā)揮，通過對電氣系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)等進(jìn)行具體化擬膜，可以大大提升三維模式合成效率。當(dāng)然，在轉(zhuǎn)換模型、規(guī)劃模型中，也可利用中間模型予以處理，以確保信息傳遞的及時性，及設(shè)計規(guī)劃的優(yōu)越性。

基于傳統(tǒng)圖紙時代，造價人員通常需花費(fèi)較多時間對工程量進(jìn)行統(tǒng)計，且造價精度過高?；谶@種局面下，BIM技術(shù)的應(yīng)用則可發(fā)揮較大作用，其工程量可通過計算機(jī)進(jìn)行快速統(tǒng)計，避免因人工操作而導(dǎo)致的誤差發(fā)生。據(jù)美國斯坦福大學(xué)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，BIM造價管理優(yōu)點(diǎn)如下：可消除40%預(yù)算外更改；造價估算控制在3%精度范圍內(nèi)；造價估算耗時縮短80%；通過碰撞檢查， 解決沖突，可降低10%合同價格等。

3.2 BIM技術(shù)在生產(chǎn)制造階段的應(yīng)用

與普通建筑工程不同，裝配式建筑施工中，預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)是一個關(guān)鍵點(diǎn)，該環(huán)節(jié)作為施工吊裝與建設(shè)設(shè)計的重要紐帶，其質(zhì)量將直接影響建筑工程質(zhì)量水平。為預(yù)防不良現(xiàn)狀的發(fā)生，預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)商應(yīng)從BIM信息平臺上將預(yù)制構(gòu)件材質(zhì)、尺寸等信息調(diào)取出來并實(shí)施有計劃地生產(chǎn)工作。

為幫助施工方更好地了解構(gòu)件生產(chǎn)情況，則需將生產(chǎn)信息反饋到BIM平臺，為后續(xù)施工奠定基礎(chǔ)，這一措施能實(shí)現(xiàn)零缺陷精益建設(shè)目標(biāo)。為確保預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量水平，還應(yīng)對構(gòu)件生產(chǎn)制作階段全過程加以監(jiān)督，從構(gòu)件的生產(chǎn)到運(yùn)維，落實(shí)全過程管理。在構(gòu)件生產(chǎn)階段，應(yīng)將BIM與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合在一起，依據(jù)用戶需求對構(gòu)件進(jìn)行編碼，確保構(gòu)件信息的準(zhǔn)確性。與此同時，制作人員還可將構(gòu)件材質(zhì)、尺寸、類型等相關(guān)信息芯片植入到構(gòu)件中，為相關(guān)人員提供準(zhǔn)確信息。

施工人員應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)狀，將構(gòu)件信息反饋到共享平臺，并對生產(chǎn)計劃合理調(diào)整，通過BIM平臺實(shí)現(xiàn)雙方協(xié)同互通。

在預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸中，可采取在運(yùn)輸車輛上植入RFID芯片方法來收集車輛數(shù)據(jù)信息。依照施工順序安排構(gòu)件運(yùn)輸順序，尋求路程及時間最短的運(yùn)輸線路，降低運(yùn)輸費(fèi)用，加快工程進(jìn)度。

4 結(jié)束語

現(xiàn)階段，網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)的逐步健全，使得BIM這一技術(shù)作為一類訊息模型，在對建筑實(shí)施施工期間的各大步驟內(nèi)均獲得了全方位的運(yùn)用，并收獲了較優(yōu)的社會反響。將BIM技術(shù)運(yùn)用于建筑施工中，可以有效降低危險事故發(fā)生率，并提升項目整體效率與施工質(zhì)量。而要高效利用BIM技術(shù)，還需要結(jié)合工程實(shí)況，堅持實(shí)事求是的原則，并對建筑工程的信息數(shù)據(jù)予以高效收集，通過數(shù)據(jù)信息來構(gòu)建建筑模型，并依靠數(shù)字化信息與三維圖示，來模擬真實(shí)的建筑物，確保施工管理的高效性，以便及時發(fā)現(xiàn)施工安全問題，并提出相應(yīng)的整改措施，降低施工難度，推動建筑行業(yè)的健康、穩(wěn)定發(fā)展。

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