BIM技術在裝配式建筑中的應用價值分析

官欣

摘要：傳統(tǒng)的房屋建筑在施工過程中需要消耗較多的資源，產(chǎn)生較多的建筑垃圾，對環(huán)境的污染較大，其信息化和工業(yè)化水平也較低。裝配式建筑是在工廠提前生產(chǎn)好預制構件，再運輸?shù)焦さ噩F(xiàn)場進行拼裝，施工便捷效率高。與傳統(tǒng)的建筑相比，裝配式建筑可減少模板的用量，減少現(xiàn)場施工產(chǎn)生的建筑垃圾，降低對環(huán)境的污染，有利于推動建筑業(yè)綠色發(fā)展，且其工業(yè)化水平較高。在總結現(xiàn)有BIM與裝配式建筑研究的基礎上，對BIM技術在裝配式建筑設計、生產(chǎn)、施工、運維等階段中的應用情況展開分析。

關鍵詞：BIM技術;裝配式建筑;應用價值

1裝配式建筑結構

現(xiàn)階段所興起的裝配式建筑方式是對傳統(tǒng)施工方式的創(chuàng)新和突破，被廣泛應用在各類施工項目中，形成建筑行業(yè)發(fā)展與環(huán)境之間的平衡一致性。裝配式建筑對周圍施工環(huán)境的要求和標準低于一般水平，在開始施工前，將具體的預制件運輸?shù)浆F(xiàn)場，符合國家綠色、安全、可持續(xù)的環(huán)保理念。當現(xiàn)場所需施工原料到達之后，施工人員結合設計方案和具體的施工步驟展開整個安裝工程，可以為工作人員營造一個安全且良好的工作環(huán)境，最大程度地降低因環(huán)境和人為因素造成的設計誤差，進一步提高整個工程的質(zhì)量和效果，管理人員必須提高責任意識，對其進行監(jiān)督。

2BIM技術應用優(yōu)勢分析

2.1提升建筑設計效率

裝配式建筑結構相對特殊，許多核心構件都是預制完成的，在設計時，要綜合考量，對預制構件的預埋有精準的判斷，這是施工的前提。除了構件預埋之外，還要優(yōu)化預留孔洞設計，為了保證施工效果，技術人員要制定協(xié)調(diào)設計的策略?？偠灾b配式建筑設計難度較大，時長也比較長。應用BIM技術，可以取得設計層面的突破，縮短設計的時長，同時提高設計的精準性，確保裝配式建筑結構合理以及穩(wěn)定。研究發(fā)現(xiàn)，在結構設計階段使用BIM技術，可以提供信息精準檢索方面的保障，在其輔助下，更好、更便捷地完成修改與優(yōu)化設計方案，提升建筑設計效率。在此前提下，適當結合云端技術，將自動糾錯功能適當、合理地發(fā)揮出來，提升設計合理性。

2.2有序設計預制構件

在實際應用中，在BIM技術輔助下，可以合理實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，確保預制構件優(yōu)質(zhì)、有序設計。BIM技術開放性特征鮮明，這一點可以通過數(shù)據(jù)共享體現(xiàn)出來。技術人員在工作時，合理化流程是將設計方案實時上傳，將數(shù)據(jù)保存在服務器上，以此打造優(yōu)質(zhì)的預制資源庫，為資源庫構建打好基礎。實際工作中，在預制資源庫中，可以比對不同預制構件，掌握構件優(yōu)缺點，清晰制定構件標準，對核心構件形狀以及其他參數(shù)合理優(yōu)化，實現(xiàn)有序的構件設計，保證構件預制質(zhì)量。

3BIM技術在裝配式建筑中的應用

3.1深化設計

裝配式建筑的深化設計是生產(chǎn)前重要的準備工作之一。通過進一步深化設計建筑結構和預制構件，可有效提高施工階段裝配的精確度。BIM深化模型，包括構件外輪廓尺寸、配筋信息、洞口尺寸、水電、門窗預留和預埋、吊具等信息。通過其三維視圖，能直觀觀察到待拼裝預制構件之間的契合度。深化設計涉及多專業(yè)協(xié)同，可能會出現(xiàn)多種類型的碰撞問題，利用BIM技術可將各專業(yè)基于同一個模型進行協(xié)同設計，解決二維設計中產(chǎn)生的“錯、漏、碰、缺”。通過Navisworks軟件可以對各專業(yè)協(xié)同的BIM模型進行碰撞檢查，檢查不同專業(yè)之間存在的沖突，還可對凈高進行分析。根據(jù)軟件生成的檢查報告，及時對模型進行多專業(yè)聯(lián)動調(diào)整和優(yōu)化，避免在裝配式建筑施工時才發(fā)現(xiàn)各專業(yè)間的沖突問題，減少后期設計變更或返工造成的損失，提高裝配施工效率。最后，可根據(jù)優(yōu)化好的BIM模型導出深化設計圖紙，如預制構件模板圖、配筋圖、預留、預埋圖及模具設計圖等。

3.2施工場地策劃

對施工場地進行合理的規(guī)劃和布置，重點考慮裝配式施工階段的構件運輸、吊裝、存放等工序，結合各階段的施工控制點，通過BIM技術對施工場地進行策劃分析，確定最佳的場地布置方案。

根據(jù)預制構件承運單位提供的車輛參數(shù)，確定施工道路布置方案、預制構件堆放場地、現(xiàn)場回車場等，并進行運輸車輛行車分析，保證6棟單體同時施工時預制構件在場內(nèi)正常運輸。

3.3實現(xiàn)裝配式建筑施工動態(tài)管理

在建筑施工中引入BIM技術，可以對整個裝配過程進行優(yōu)化，推動裝配的科學性和合理協(xié)調(diào)性，還能以虛擬模擬的方式實現(xiàn)施工具體對象與設計方案內(nèi)參數(shù)數(shù)據(jù)的一致性。隨著時代的發(fā)展，裝配式建筑的科技含量逐漸提高，可視化模型也逐漸由一維向五維方向發(fā)展，提高對裝配式建筑的科學化管理，還能對資源進行有效循環(huán)利用，發(fā)揮裝配式建筑內(nèi)部結構性部件的作用。

3.4預拼裝

在預拼裝階段，為了保證拼裝效果，需要將原本連續(xù)的、高度適配的BIM模型構件，按照科學步驟和施工情況進行拆分，將其變成多個獨立構件，在此基礎上進行預拼裝，進一步驗證各項參數(shù)，保證結構理想的性能、狀態(tài)。在預拼裝階段，可以持續(xù)優(yōu)化構造設計。結合現(xiàn)實可知，在結構模型中，鋼筋、材質(zhì)等信息都是包含其中的，這些都是重要參數(shù)，通過局部修正之后，便可以實現(xiàn)構件的拆分。在構件拆分前提下，展開可視化編程，將現(xiàn)澆構件合理、科學拆分成零件，檢驗結構設計的合理性。需要強調(diào)的是，在裝配式建筑中，無論是柱還是主次梁，在進行連接設計時，通常復雜性較高，基于這樣的前提，可以發(fā)揮BIM技術的優(yōu)勢，完成預拼裝，借助這樣的方式，對節(jié)點連接方式細致檢查和不斷優(yōu)化，從源頭降低施工問題概率，提升施工安全性，科學控制施工難度。

3.5碰撞檢測

碰撞檢測可以規(guī)避建筑結構風險，為施工質(zhì)量提供保障。對裝配式建筑而言，想要提升建筑品質(zhì)，就要從預制構件質(zhì)量入手。其中，預留孔洞問題最值得重視，孔洞預留的精確性是保證裝配式施工質(zhì)量的前提。在傳統(tǒng)的工藝中，孔洞預留耗時較長，并且精確性不高，嚴重影響了施工品質(zhì)和裝配式建筑效率。而利用BIM技術，結構模型協(xié)同糅合可得以實現(xiàn)，并對錯漏展開檢查。實踐證實，這樣的方式效率較高，能有效縮短檢查時間，及時將設計隱患消除，確保后續(xù)施工安全。在現(xiàn)實應用中，可將BIM模型（深化后的）導入Navisworks軟件中，借助軟件，對結構設計節(jié)點（結構包含的全部節(jié)點）展開碰撞檢測，避免施工和設計矛盾。在碰撞檢測階段，要將建筑、結構等全部導入，只有這樣才能確保檢測品質(zhì)，將碰撞問題進行最優(yōu)解決。

3.6制造構件環(huán)節(jié)

預制構件是裝配式建筑中的一大主要特色，突破了傳統(tǒng)的施工建筑方式。管理工作人員只有從制造構件環(huán)節(jié)著手，才能不斷解決裝配式建筑工程在可持續(xù)發(fā)展過程中面臨的各項問題。在融入BIM技術之后，可以對后期產(chǎn)生的問題進行有效分析和推測，利用虛擬模擬方式將整個建筑內(nèi)部的狀況直觀地展現(xiàn)在管理人員眼前，可以有效地提高整個裝配式建筑預制構件環(huán)節(jié)的合理性。除此之外，裝配式構件制造環(huán)節(jié)極為重要，可以利用芯片追蹤的方式實現(xiàn)信息的共享和信息數(shù)據(jù)庫的構建，一旦出現(xiàn)異常現(xiàn)象，數(shù)據(jù)庫內(nèi)的數(shù)據(jù)就會呈現(xiàn)紊亂的狀態(tài)，就需要管理人員及時派遣維修人員進入工程內(nèi)部，對危險因素進行逐個排查，提高整個建筑的安全性。

結論

綜上所述，使用BIM技術是新時期對裝配式建筑的要求，通過該技術的滲透，能夠提升設計效率，從源頭降低設計誤差，保證裝配式建筑良好的設計品質(zhì)，同時BIM技術在施工管理方面也有較大優(yōu)勢。在實際應用中，通過優(yōu)化設計、預拼裝、碰撞檢測等，減少預制構件種類，合理控制施工成本。

參考文獻：

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