BIM技術(shù)在裝配式建筑施工中的有效應(yīng)用

李日霖

摘要：裝配式建筑形式目前在我國的建筑工程設(shè)計與施工中逐漸得到推廣和應(yīng)用，并取得了良好的建筑施工效果，而將BIM技術(shù)應(yīng)用其中也是目前建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢之一。文本在介紹BIM技術(shù)與裝配式建筑技術(shù)的基礎(chǔ)上，分析BIM技術(shù)的裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計流程和方法，并對BIM技術(shù)在裝配式建筑中的具體應(yīng)用和施工方法進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；裝配式建筑；應(yīng)用

1引言

近年來隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷加快，我國各項基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的速度和規(guī)模不斷提高，也推動了我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展。但是在傳統(tǒng)的建筑施工過程中，資源浪費和環(huán)境污染問題較為嚴(yán)重，在目前全球資源緊缺以及環(huán)境惡化的背景下，與我國對建筑行業(yè)提出的節(jié)能減排策略不相符。而在建筑施工技術(shù)的發(fā)展過程中，對于大中型建筑工程項目來說，經(jīng)過實踐證明采用BIM技術(shù)可以有效提高施工效率和質(zhì)量，并且可以對施工成本進(jìn)行有效控制，減少了建筑施工資源的浪費。而且近年來興起的裝配式建筑，其同樣可以起到對建筑資源進(jìn)行有效利用，且減少施工中的環(huán)境污染的作用，所以將其與BIM技術(shù)相結(jié)合，就可以實現(xiàn)對裝配式建筑施工資源、施工質(zhì)量、安全、效率、成本等的有效控制，推動裝配式建筑以及我國建筑行業(yè)的快速和健康發(fā)展。

2 BIM技術(shù)與裝配式建筑

2.1 BIM技術(shù)

所謂BIM就是建筑信息模型的英文簡稱，此模型是基于建筑工程項目中大量的數(shù)據(jù)而建立的，能夠?qū)φ鎸嵉慕ㄖこ绦畔⑦M(jìn)行仿真和模擬。此技術(shù)可以應(yīng)用于建筑工程施工中從設(shè)計、投標(biāo)、施工、驗收、預(yù)算和結(jié)算等全過程，且主要表現(xiàn)為以下特點：可以對工程量進(jìn)行快速、精確的計算；可以進(jìn)行全過程的成本控制和工程款項管理；其可視化的功能可以進(jìn)行工程設(shè)計合理性的檢查以及設(shè)備動態(tài)碰撞，并對施工過程進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)，對施工過程中的成本進(jìn)行控制；可以實現(xiàn)一對多的項目數(shù)據(jù)中心，隨時隨地供管理者掌握施工現(xiàn)場的實時情況，提升協(xié)同管理的工作效率；可以對工程設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)化，并對鋼構(gòu)和鋼筋進(jìn)行深化設(shè)計，還能進(jìn)行施工平面圖的自動生成；可以快速制定和更改施工中的資源計劃方案，實現(xiàn)企業(yè)級多項目資源計劃管理；創(chuàng)建工程檔案資料庫，便于對用戶維修服務(wù)的快速響應(yīng)，有助于為工程驗收提供全面的數(shù)據(jù)支持。

2.2裝配式技術(shù)

所謂裝配式技術(shù)就是在建筑工程施工中采用實現(xiàn)定制或者預(yù)制的構(gòu)件，使用機(jī)械設(shè)備對這些構(gòu)件進(jìn)行吊裝和現(xiàn)場裝配安裝和連接的施工技術(shù)。此施工技術(shù)可以將建筑工程所需的各種預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行連接并構(gòu)成一個整體建筑，是一種工業(yè)化的建筑方式，比較適用于大規(guī)模的建筑工程施工，可以減少施工材料的浪費、節(jié)約人力和施工成本，并減少施工過程中對環(huán)境的污染，有效促進(jìn)我國的建筑工程行業(yè)向技術(shù)密集型和規(guī)劃化產(chǎn)業(yè)方向發(fā)展。對于目前我國的住宅建筑來說，應(yīng)用裝配式技術(shù)的建筑構(gòu)件主要有外墻板、內(nèi)墻板、疊合板、陽臺、空調(diào)板、樓梯、預(yù)制梁和預(yù)制柱等構(gòu)件種類。

3 BIM技術(shù)的裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計方法

在采用BIM技術(shù)進(jìn)行裝配式結(jié)構(gòu)的設(shè)計時，為了確保裝配式建筑施工的順利開展，需要通過生產(chǎn)方、建設(shè)方、管理方以及施工方等各方的協(xié)調(diào)和御座來實現(xiàn)，這主要是由于裝配式建筑的結(jié)構(gòu)本身具有較高的精準(zhǔn)化、精細(xì)化以及模塊化的特點，所以在進(jìn)行裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計時，首先需要施工方根據(jù)設(shè)計要求和建設(shè)目的，在對施工現(xiàn)場進(jìn)行勘查和分析之后對施工成本等進(jìn)行測算，然后由施工單位的技術(shù)人員進(jìn)行施工技術(shù)方案的制定，且此施工技術(shù)方案需要滿足工程的各項功能要求。在對施工技術(shù)方案中的工程數(shù)據(jù)進(jìn)行測算之后，從而確定標(biāo)準(zhǔn)化和流程化的各項設(shè)計工作。在最初的設(shè)計工作中，首先需要對施工中所需要的各種類型的預(yù)制件進(jìn)行確定，這樣就可以對建筑施工中的成本及其影響因素進(jìn)行初步分析和設(shè)計，在滿足裝配式建筑特點和要求的同時，提高工程設(shè)計的合理性和經(jīng)濟(jì)性。此外，在結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中還應(yīng)對后續(xù)工序中所需要的預(yù)留和預(yù)埋工作進(jìn)行充分考慮，這就需要設(shè)計人員和預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)廠商之間進(jìn)行溝通與協(xié)調(diào)，并且在加工中對預(yù)制構(gòu)件的尺寸進(jìn)行嚴(yán)格控制。

4 BIM技術(shù)在裝配式建筑中的具體施工方法

4.1 在設(shè)計階段中的應(yīng)用

在采用BIM技術(shù)進(jìn)行裝配式建筑的設(shè)計時，首先需要根據(jù)建筑設(shè)計的要求進(jìn)行相應(yīng)模型的建立和設(shè)計，且重點對其中的建筑物外形、結(jié)構(gòu)以及供排水等進(jìn)行設(shè)計，而且在采用3D模型進(jìn)行建構(gòu)任務(wù)設(shè)計時，設(shè)計人員應(yīng)該做好虛擬設(shè)計中的鋼筋校改、管線預(yù)埋、模擬檢查等工作，然后在完成工程設(shè)計之后需要對施工圖紙進(jìn)行反復(fù)檢查和修改，并且確保其在模型上能夠直接生成。所以利用BIM技術(shù)就可以實現(xiàn)對建筑工程的可視化設(shè)計，以及對項目信息進(jìn)行實時查看和處理，而且可以通過所建立的信息模型來進(jìn)行施工材料、造價以及算量等信息的獲取。

4.2在施工準(zhǔn)備中的應(yīng)用

在施工準(zhǔn)備階段，主要的準(zhǔn)備工作就是對施工材料的準(zhǔn)備，而采用BIM技術(shù)可以對裝配式建筑所需要的預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)車間具體情況進(jìn)行實時掌握，所以可以隨時了解訂單的完成情況，以及對目前材料的施工以及庫存情況進(jìn)行了解，避免由于施工材料不足而影響施工進(jìn)度的問題。此外在進(jìn)行材料采購的過程中，采用BIM技術(shù)可以對裝配式建筑施工中所需要的施工材料、設(shè)備的數(shù)量進(jìn)行計算和優(yōu)化，從而提高生產(chǎn)部門的效率，加大對企業(yè)生產(chǎn)成本的控制和管理。而且在進(jìn)行材料采購中需要按照BIM技術(shù)提供的材料型號、材質(zhì)以及數(shù)量要求進(jìn)行采購，這樣可以確保所采購材料的質(zhì)量。

4.3在生產(chǎn)加工中的應(yīng)用

在裝配式建筑施工中，預(yù)制構(gòu)件占有主要的地位，所以在預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)加工過程中采用BIM技術(shù)，可以將構(gòu)件的生產(chǎn)以及機(jī)電的相關(guān)專業(yè)在同一個平臺上進(jìn)行設(shè)置和使用，通過各個施工部門之間的協(xié)調(diào)和配合，避免出現(xiàn)影響生產(chǎn)加工效率的交叉作業(yè)現(xiàn)象，而且利用BIM技術(shù)中的相應(yīng)軟件可以將構(gòu)件生產(chǎn)加工的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，通過相應(yīng)的MES系統(tǒng)來確保數(shù)據(jù)的應(yīng)用效果和質(zhì)量，避免數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差而影響生產(chǎn)加工質(zhì)量和精度的問題。

4.4在裝配施工中的應(yīng)用

根據(jù)裝配式建筑的設(shè)計以及施工方案的要求，通過BIM技術(shù)來對裝配式建筑構(gòu)件的加工生產(chǎn)以及運輸配送等進(jìn)行控制，根據(jù)裝配式建筑施工的順序進(jìn)行構(gòu)件的供應(yīng)，然后在裝配式建筑施工過程中，通過結(jié)構(gòu)施工模擬和復(fù)雜節(jié)點的碰撞檢查，這樣可以對構(gòu)件吊裝后對現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)施工的影響進(jìn)行模擬，并且對現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)模板以及構(gòu)件尺寸進(jìn)行調(diào)整來避免碰撞問題的發(fā)生，而且有效確保構(gòu)件之間的有效連接，確保施工的順利進(jìn)行，并避免構(gòu)件的浪費。此外，在裝配施工中還可以通過BIM技術(shù)對施工進(jìn)度進(jìn)行實時監(jiān)控，及時指出施工中的技術(shù)問題并進(jìn)行糾正，通過工序完成之后以及重點環(huán)節(jié)和節(jié)點的技術(shù)和質(zhì)量驗收，有效確保裝配式建筑的施工質(zhì)量。

5結(jié)語

裝配式建筑施工本身具有較快的施工速度，以及對建筑施工資源的較高的利用效率，而將BIM技術(shù)應(yīng)用其中，更是對建筑施工中的資源浪費問題進(jìn)行有效解決，并且降低了施工過程中對周圍環(huán)境的影響。所以將BIM技術(shù)應(yīng)用于裝配式建筑施工中，是順應(yīng)我國節(jié)能減排以及可持續(xù)發(fā)展策略的新型建筑施工模式，是一種值得推廣的建筑施工模式。

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