BIM技術(shù)在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)中的研究應(yīng)用

劉華

漢中中材混凝土有限公司 陜西漢中 723200

建筑工程的復雜性和多專業(yè)之間綜合性，面對在施工中會經(jīng)常出現(xiàn)大量碰撞問題和施工進度方案的不確定性因素，造成大量的資源浪費的問題卻無法解決。因此將BIM技術(shù)引入工程項目的施工中，可以很好的解決施工中發(fā)生碰撞問題并通過施工模擬完成優(yōu)化的施工進度方案的過程。本文在對國內(nèi)外BIM技術(shù)在施工中理論分析研究。BIM技術(shù)在歐美發(fā)達國家建筑業(yè)的應(yīng)用已經(jīng)比較普及，但在我國建筑行業(yè)僅限于一些大型設(shè)計院在開展應(yīng)用。本文分析了BIM技術(shù)在我國的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展障礙，并基于BIM技術(shù)與各關(guān)聯(lián)方相互關(guān)系，闡釋其在我國的應(yīng)用發(fā)展前景。

1 裝配式建筑的發(fā)展趨勢

預(yù)制裝配式住宅即“像搭積木、造汽車一樣建房子”，代表建筑業(yè)未來的發(fā)展方向，已成為當下我國建筑業(yè)倍受關(guān)注的熱點。它是指把傳統(tǒng)建造方式中的大量現(xiàn)場作業(yè)工作轉(zhuǎn)移到工廠進行，在工廠加工制作好構(gòu)配件，然后將部品構(gòu)件運到施工現(xiàn)場，通過可靠的連接方式在現(xiàn)場裝配施工。它因采用標準化設(shè)計、工廠化生產(chǎn)和裝配式施工的工業(yè)化生產(chǎn)方式，有利于實現(xiàn)建筑部品化和建筑產(chǎn)業(yè)化。以裝配式的方式建造住宅，區(qū)別于傳統(tǒng)的建造方式，在信息互聯(lián)方面表現(xiàn)的更為緊密，而以BIM為代表的信息化技術(shù)是當代數(shù)字技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及工程技術(shù)的具體應(yīng)用和深度體現(xiàn)，其參數(shù)化、可視化和協(xié)調(diào)化的功能優(yōu)勢，為我國建筑工業(yè)化的發(fā)展賦予了新的使命。由于預(yù)制裝配式住宅具有構(gòu)件拆分困難、吊裝工藝復雜和施工機械化程度高等特點。

2 BIM技術(shù)及裝配式建筑發(fā)展情況

目前，在JGJ 1—2014《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》等相關(guān)規(guī)范中提及的“等同現(xiàn)澆”概念是為了迎合以現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)為主的建筑市場而出現(xiàn)的，但從真正意義上講，現(xiàn)澆與裝配仍舊需要按照兩套不同的理念來設(shè)計與施工，尤其是在節(jié)點構(gòu)造方面，還有待于進一步研究。采用預(yù)制構(gòu)件建設(shè)的混凝土框架結(jié)構(gòu)通常需要相當高的高水平的規(guī)劃和設(shè)計投入，這會在一定程度上影響裝配式結(jié)構(gòu)在未來發(fā)展中的優(yōu)勢。為盡量降低這一影響，通過引入BIM技術(shù)可以完美實現(xiàn)。BIM是一個全方面協(xié)作的過程。這個過程包含了不同的利益主體(業(yè)主、設(shè)計院、施工單位等)，用于不同主體之間的信息維護及準確傳遞。相當于從一個靜態(tài)理解提升到一個動態(tài)運行的過程，實現(xiàn)BIM技術(shù)在實際應(yīng)用中的價值，從而改變以往業(yè)主、設(shè)計、施工各自為政的工作形式，實現(xiàn)全方位交流、共同控制的模式(見圖2)。BIM技術(shù)的理論研究正逐步跨越到“規(guī)劃、設(shè)計、施工、運維”全生命周期過程中。通過信息集成，將設(shè)計成果、施工數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)以及運維數(shù)據(jù)進行匯總，實行一站式的全方位管理，對施工階段進行施工全過程管控，實現(xiàn)施工優(yōu)化。

3 IM技術(shù)在裝配式結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

3.1 項目的設(shè)計階段

對于整個項目而言，設(shè)計階段具有舉足輕重的作用。因此，設(shè)計人員應(yīng)該將更多的精力投入到設(shè)計上來。為了提高設(shè)計效率，可以采用參數(shù)化構(gòu)件快速搭建模型。在此過程中，BIM技術(shù)可以盡量減少不同專業(yè)之間以及本專業(yè)內(nèi)的沖突與摩擦，避免了重復性工作(如自動控制鋼筋保護層厚度、自動生成工程量統(tǒng)計等)，減少出圖工作量(平面、立面、剖面等可直接由模型自動生成)，提高設(shè)計精度，從而實現(xiàn)高效、精確地設(shè)計。

3.2 構(gòu)件的制作階段

對于裝配式結(jié)構(gòu)，主要是對預(yù)制構(gòu)件進行設(shè)計制作。應(yīng)用BIM技術(shù)有利于構(gòu)件廠工人更加直觀地理解需要做的工作，提高預(yù)制構(gòu)件廠自動化生產(chǎn)程度，同時提高預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量與制作精度，減少次品率。應(yīng)用BIM技術(shù)，還有助于構(gòu)件進行編號，方便管理。

3.3 施工吊裝階段

預(yù)制構(gòu)件制作養(yǎng)護完畢，達到一定強度要求后，需要進行預(yù)制構(gòu)件的施工吊裝及結(jié)構(gòu)拼裝。在此階段運用BIM技術(shù)，可以提前模擬工程施工工序，提前發(fā)現(xiàn)可能存在的一些問題，便于后期指導實際施工。在這個階段，應(yīng)用BIM技術(shù)可以提高施工管理人員對工程的認識與了解，提高施工組織效率，對構(gòu)件堆放以及運輸路線可以進行更加可靠的安排，在構(gòu)件拼裝的過程中便于構(gòu)件定位。

3.4 運營維護階段

為適應(yīng)對建筑全生命周期進行負責的時代要求，應(yīng)用BIM技術(shù)便于及時記錄建筑預(yù)制構(gòu)件及建筑設(shè)備的變更維修狀況，同時，有利于實現(xiàn)智能化、信息化的物業(yè)管理，為促進整個建筑的后期維護發(fā)揮積極的促進作用。

3.5 拆除階段

隨著時代的發(fā)展，建筑日新月異，不可避免地要面臨建筑拆除的可能性。應(yīng)用BIM技術(shù)，有利于制定拆除方案，提高拆除效率，還便于定位有價值的可供回收的部件，實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置和合理利用，促進綠色建筑的實施?；谘b配式結(jié)構(gòu)實施的各個階段可以看出，BIM技術(shù)對于裝配式建筑的發(fā)展具有非同一般的意義，從宏觀上，對整個工作流程起著統(tǒng)領(lǐng)的作用，具體到各個關(guān)鍵工作環(huán)節(jié)，BIM技術(shù)在各個細部工作中，也有著舉足輕重的作用。

4 結(jié)語

綜上可知，BIM技術(shù)相當于建筑的DNA，包含了建筑全生命周期各個方面的信息，用于指導協(xié)助各個階段建筑的實施與運行，有效提升人們對建筑的深入理解和掌控力BIM技術(shù)在裝配式結(jié)構(gòu)實施各階段的應(yīng)用，可以促進建筑工業(yè)化的發(fā)展，加快裝配式結(jié)構(gòu)的推廣。