BIM在預制裝配式建筑施工中的應用

周更建

摘 要：隨著住宅的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，預制裝配式建筑開始得到了大量建設(shè)。而在該類建筑施工過程中，運用 BIM 技術(shù)則能使建筑施工效果得到更好的呈現(xiàn)?；谶@種認識，本文對 BIM 技術(shù)在預制裝配式建筑施工中的運用問題展開了分析，以期為關(guān)注這一話題的人們提供參考。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；預制裝配式建筑；施工；運用

1 引言

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(diào)，所以還要加強施工過程的嚴格化和精細化管理。而 BIM 技術(shù)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(xiàn)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(xiàn)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(shù)的研究，以便在預制裝配式建筑施工中較好運用該技術(shù)。

2 基本概念

2.1 BIM 概述及價值

BIM 的英文全稱是 Building Information Modeling，國內(nèi)較為一致的中文翻譯為：建筑信息模型。是以建筑工程項目的各項相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ)，進行建筑模型的建立，通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息。

BIM 不是簡單地將數(shù)字信息進行集成，而是一種數(shù)字信息的應用，并可以用于設(shè)計、建造、管理的數(shù)字化方法。這種方法支持建筑工程的集成管理環(huán)境，可以使建筑工程在其整個進程中顯著提高效率、大量減少風險。真正的 BIM 具有可視化，協(xié)調(diào)性，模擬性，優(yōu)化性和可出圖性五大特點。建立以 BIM 應用為載體的項目管理信息化，提升項目生產(chǎn)效率、提高建筑質(zhì)量、縮短工期、降低建造成本。具體體現(xiàn)在：1）三維渲染，宣傳展示；2）快速算量，精度提升；3）精確計劃，減少浪費；4）多算對比，有效管控；5）虛擬施工，有效協(xié)同；6）碰撞檢查，減少返工；7）沖突調(diào)用，決策支持。

2.2 預制裝配式建筑

預制裝配式建筑是一種新型建筑，采取的是全新的裝配式建筑技術(shù)和可持續(xù)技術(shù)，將采用新型綠色優(yōu)質(zhì)材料進行建筑構(gòu)件生產(chǎn)和裝配，不僅符合國家住宅產(chǎn)業(yè)化與節(jié)能減排要求，還能解決建筑空間無法靈活分割的問題。相較于傳統(tǒng)建筑，預制裝配式建筑自重僅為建筑的一半，在實際施工時會將工程預制好的建筑構(gòu)件運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，然后根據(jù)設(shè)計要求安裝與施工。在實際施工時，為確保建筑物的安全性能，還要使預制裝配式構(gòu)件擁有良好彈性工作狀態(tài)，并且各構(gòu)件澆筑連接位置不會出現(xiàn)嚴重裂縫損傷。因此，還要加強預制裝配式建筑施工管理，以確保建筑施工質(zhì)量與安全。

3 BIM 技術(shù)在預制裝配式建筑施工中的運用

3.1 在施工模擬中的運用

在預制裝配式建筑施工前，可以運用 BIM 技術(shù)進行施工過程的模擬，以便及時發(fā)現(xiàn)建筑施工中可能存在的問題，從而制定有效的解決方案。為此，還要運用 BIM 技術(shù)進行 BIM 模型的構(gòu)建，并對相關(guān)構(gòu)件的具體參數(shù)進行技術(shù)處理，以便對現(xiàn)有工程施工過程進行合理模擬。比如，在預制裝配式建筑構(gòu)件吊裝的過程中，可以結(jié)合吊裝方案進行施工模擬。運用 BIM 技術(shù)，可以利用準確、生動的施工模擬動畫進行施工工藝流程的表達，并在模擬過程中發(fā)現(xiàn)問題和制定改進方案，從而為后續(xù)吊裝施工提供指導。在這一過程中，涉及到塔吊旋轉(zhuǎn)半徑范圍、運輸路線規(guī)劃等多種因素，需確保各因素能夠與其他施工環(huán)節(jié)相互聯(lián)系，以確保構(gòu)件裝配質(zhì)量。而運用 BIM 技術(shù)進行場地模型的構(gòu)建，并對施工計劃與實際現(xiàn)場施工信息進行分析，則能完成吊裝路線的合理規(guī)劃，同時確認塔吊旋轉(zhuǎn)半徑范圍，進而使施工質(zhì)量得到保證。

在實際模擬施工過程時，可以使用 NAVISWORKS2015 軟件，并結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)模型、場地模型和施工計劃，得到具有時間屬性的施工模擬動畫，以確保施工人員能夠?qū)κ┕すば蛴懈又庇^的了解，并掌握各種施工細節(jié)。采取該種方法對標準層各預制構(gòu)件和施工環(huán)節(jié)進行模擬，則能找到施工方案存在的缺陷，并對現(xiàn)有方案進行改進。

3.2 在構(gòu)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(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)格的預制構(gòu)件準確配送至施工現(xiàn)場，從而使施工需求得到更好的滿足。

3.3 在現(xiàn)場施工中的運用

在現(xiàn)場施工過程中，也可以運用 BIM 技術(shù)的可視化特點確保施工準確性。在預制裝配結(jié)構(gòu)施工過程中，有著較高的節(jié)點連接要求，構(gòu)件容易因個別小位移的存在而出現(xiàn)無法定位施工的情況。運用 BIM 技術(shù)對施工節(jié)點進行放大展示，則能準確實現(xiàn)節(jié)點連接。在材料管理方面，也可以運用 BIM 技術(shù)實現(xiàn)科學管理。一方面，利用該技術(shù)完成施工現(xiàn)場場地分析，并制定事前計劃，則能完成構(gòu)件采購量上限的準確設(shè)定。而結(jié)合現(xiàn)場實際需求，則能完成不同施工階段預制構(gòu)件需求量的快速測算，并做好材料準備工作，以免出現(xiàn)材料二次搬運和構(gòu)件進場過多等問題。另一方面，在施工過程中，如果需要修改施工進度，也可以運用 BIM 技術(shù)對現(xiàn)場施工情況進行察看，并對材料進場計劃進行及時調(diào)整，以確保各區(qū)域構(gòu)件需求量得到精確控制。在事后，也可以運用 BIM 技術(shù)完成構(gòu)件與建材等耗材的盤點，并對計劃用量與實際用量的差異進行分析，以便在后續(xù)施工中采取管理措施進行材料浪費點的管控。在構(gòu)件現(xiàn)場吊裝管理方面，可以通過在施工計劃中寫入構(gòu)件屬性完成現(xiàn)場吊裝管理模型的建設(shè)。在施工方案確定后，可以運用帶有吊裝位置信息及施工時序等信息的模型導入平板手持設(shè)備，然后結(jié)合模型檢驗施工計劃實現(xiàn)吊裝可視化輔助管理。在構(gòu)件吊裝前，需先進行檢驗確認，并進行當日施工計劃的更新和堆場構(gòu)件掃描，以確保構(gòu)件信息能夠被正確識別，然后進行構(gòu)件吊裝。在安裝就位后，需要對構(gòu)件位置及施工細節(jié)進行校核，并利用手持機完成在現(xiàn)場完成構(gòu)件芯片掃描，以確保施工過程及安裝位置都被記錄下來。而采取該種管理方式，不僅能夠減少錯誤的發(fā)生概率，還能使施工效率得到有效提高。在施工進度管理上，運用 BIM 技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)與 MS Project 的無縫鏈接，并進行工程計劃的導入和導出。經(jīng)過軟件處理，施工人員則能得到甘特圖，并利用該圖紙加強對工程進度中各項目數(shù)據(jù)的觀察。結(jié)合工程狀態(tài)，施工人員可實現(xiàn)施工范圍的確定，并進行施工計劃的調(diào)整和相應設(shè)置，從而實現(xiàn)對施工進度的科學管理。而運用 BIM 技術(shù)完成工程量的精準統(tǒng)計，并借助各種數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖表進行工程量匯總表達，也能使施工人員更精準的把握施工進度。

4 結(jié)束語

利用BIM技術(shù)與預制裝配式建筑的結(jié)合，能夠有效助推預制裝配式建筑的發(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，要加大對與預制裝配式建筑相關(guān)的新技術(shù)的研究和推進力度，加強學習先進國家的先進技術(shù)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(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。

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