裝配式建筑結(jié)構(gòu)施工中BIM技術(shù)運(yùn)用思考

劉廣閣

摘 ?要：裝配式建筑是我國建筑行業(yè)未來發(fā)展的主流趨勢，但由于我國在該方面的發(fā)展時間較短，仍存在較多問題，需加大技術(shù)研究力度，以便完善裝配式建筑，提高施工質(zhì)量。而BIM技術(shù)的運(yùn)用則為裝配式建筑結(jié)構(gòu)施工提供了新的技術(shù)支持，促進(jìn)了裝配式建筑結(jié)構(gòu)施工的高效開展。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);裝配式建筑;結(jié)構(gòu)施工;運(yùn)用

1 裝配式建筑結(jié)構(gòu)施工中BIM技術(shù)運(yùn)用價值

1.1模擬施工，提高效率

BIM技術(shù)在裝配式建筑結(jié)構(gòu)施工中的實踐運(yùn)用主要體現(xiàn)在動態(tài)化模擬施工，這對于提高項目建設(shè)效率以及質(zhì)量大有幫助。在以往的裝配式建筑結(jié)構(gòu)施工中，由于涉及的部門較多，工程人員技術(shù)水平不足，這導(dǎo)致工程項目施工模式測試普遍存在可行性低、實踐成果差的情況。而運(yùn)用BIM技術(shù)后，則可以創(chuàng)建三維立體空間數(shù)據(jù)信息模型，加強(qiáng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的完整性與精確性，維護(hù)施工模式測試的可行性。對建筑信息模型實行三維模擬測試，可以起到優(yōu)化施工方案，推動作業(yè)進(jìn)程的作用。

1.2可視觀察，減少誤差

以往的工程設(shè)計多以平面設(shè)計為主，而平面設(shè)計具有設(shè)計任務(wù)量重、設(shè)計流程繁瑣、設(shè)計周期長等缺陷。與此同時，如果設(shè)計周期超過預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，還會對工程造價管控造成不利影響。BIM技術(shù)在裝配式建筑結(jié)構(gòu)施工中的實踐運(yùn)用優(yōu)勢之一就是可視化觀察。利用可視化觀察，可以優(yōu)化設(shè)計流程，完善設(shè)計內(nèi)容，降低發(fā)生工程設(shè)計失誤的幾率。這不僅能夠有效改善工程設(shè)計水平，而且可以保障預(yù)制配件制作和安裝施工位置的精確性。

1.3精準(zhǔn)計算，規(guī)范施工

在以往的建筑工程建設(shè)中，建筑結(jié)構(gòu)施工多通過現(xiàn)場直接作業(yè)的方式實現(xiàn)。一旦現(xiàn)場施工出現(xiàn)失誤，必定要返工重建，導(dǎo)致施工進(jìn)度延誤，施工成本損耗。而BIM技術(shù)在裝配式建筑結(jié)構(gòu)施工中的運(yùn)用，可以借助施工前期的工程參數(shù)設(shè)計以及工廠預(yù)制批量化加工生產(chǎn)，確保工程設(shè)計的精確性，縮短預(yù)制配件的生產(chǎn)周期，進(jìn)而提高施工效率，加快工程進(jìn)度，且該技術(shù)對于節(jié)約工程成本也具有積極意義。

2裝配式建筑結(jié)構(gòu)施工中BIM技術(shù)運(yùn)用

2.1預(yù)拼裝檢測

裝配式建筑結(jié)構(gòu)施工前期使用BIM技術(shù)，可降低預(yù)拼裝檢測的復(fù)雜性，快速找出構(gòu)件自身及拼裝中存在的問題，及時進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，維持構(gòu)件尺寸、形狀的合理性，降低報廢的可能，節(jié)省更多的資源成本。在使用BIM技術(shù)開展預(yù)拼裝時，先將生產(chǎn)構(gòu)件及BIM模型利用3D打印技術(shù)打印出來，按照安裝要求對其實施平面預(yù)拼裝作業(yè)，查看其中是否存在問題，如有，立即記錄和調(diào)整，再重復(fù)開展上述工作，直到所有參數(shù)指標(biāo)和位置準(zhǔn)確無誤后，再開始預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)。利用該方法也能對設(shè)計圖紙及施工方案可行性加以檢測，為實際施工作業(yè)提供保障。

2.2施工中的運(yùn)用

2.2.1施工過程模擬

裝配式建筑結(jié)構(gòu)施工中，BIM技術(shù)可實現(xiàn)整個施工過程的模擬和演示，便于工作人員發(fā)現(xiàn)設(shè)計方案中存在的問題，參照工程具體要求，作出科學(xué)調(diào)整，進(jìn)而減少施工中危險事故的發(fā)生，科學(xué)地調(diào)配資源、資金。以PC構(gòu)件吊裝施工為例，先在BIM系統(tǒng)中錄入PC構(gòu)件屬性信息，按照這些資料構(gòu)建模型，之后按照規(guī)范安裝要求展開實際操作模擬，并分析其合理性與否。在實際作業(yè)中，工作人員和技術(shù)人員一起，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，對運(yùn)輸路線、吊裝范圍、各流程間的銜接性展開深入研究，以保證構(gòu)件吊裝質(zhì)量，及時找出存在的流程問題。另外，在構(gòu)件吊裝模擬作業(yè)中，要考慮到方案中規(guī)劃的各節(jié)點(diǎn)間的關(guān)系，做好調(diào)整銜接處理，確保整個模擬流程的順暢性，便于更加直觀地發(fā)現(xiàn)其中的問題，作出科學(xué)調(diào)整。值得注意的是，當(dāng)施工現(xiàn)場遇到施工要求高、構(gòu)造復(fù)雜的連接節(jié)點(diǎn)時，可以借助BIM技術(shù)完成節(jié)點(diǎn)連接的可視化展示，方便工人依據(jù)三維模型準(zhǔn)確地實施節(jié)點(diǎn)連接，增強(qiáng)操作的準(zhǔn)確性。

2.2.2材料管理

裝配式建筑結(jié)構(gòu)中，BIM技術(shù)的運(yùn)用可方便施工材料的科學(xué)管理。以往在裝配式建筑結(jié)構(gòu)施工中，由于所需的構(gòu)件材料較多，半成品、成品種類繁雜，隨意堆放在施工現(xiàn)場內(nèi)，導(dǎo)致現(xiàn)場混亂性加劇，阻礙了施工作業(yè)的開展。在整理這些構(gòu)件時，由于數(shù)量、種類繁雜，需要消耗大量人力、物力，而且還容易因為疏忽導(dǎo)致構(gòu)件受到不同程度的損壞，影響后期的使用效果。而引入BIM技術(shù)后，則可先對現(xiàn)場情況展開模擬，并結(jié)合工程項目的具體要求，對現(xiàn)場空間實行功能劃分，預(yù)先設(shè)定好材料存放位置和空間，之后再借助系統(tǒng)軟件分析，對所需材料實行分類處理，設(shè)計合理的存管方式。這樣在材料進(jìn)場后，也可直接擺放到預(yù)先設(shè)定好的位置，節(jié)省更多的資源和時間，也避免材料隨意堆積帶來的問題。另外，利用BIM技術(shù)，可對材料進(jìn)場時間展開規(guī)劃計算，靈活處理構(gòu)件材料，以免長時間堆積。在BIM技術(shù)作用下，可加快構(gòu)件材料的驗收，并隨著施工作業(yè)的改變，及時調(diào)整現(xiàn)場資源供應(yīng)情況，降低危險系數(shù)。在施工完成后，施工方可以借助BIM軟件統(tǒng)計施工過程中構(gòu)件和材料的實際消耗量，還可以將構(gòu)件和材料的計劃用量與實際用量展開對比，為后續(xù)的材料管控打下基礎(chǔ)。

2.2.3碰撞檢測

利用BIM技術(shù)，可在設(shè)計階段內(nèi)就開始碰撞檢查，檢查圖紙設(shè)計內(nèi)容，確定結(jié)構(gòu)位置合理與否、管線排布科學(xué)與否，同時還可實現(xiàn)平面和豎向上的檢查，減少矛盾沖突的產(chǎn)生，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)銜接的合理性。碰撞檢查可對圖紙設(shè)計內(nèi)容予以科學(xué)評價，防止實際作業(yè)中碰撞問題帶來的不良影響，做到不同專業(yè)協(xié)同設(shè)計，降低返工耗費(fèi)的成本，對比傳統(tǒng)方案大幅度提升了工作效率。值得注意的是，在現(xiàn)階段，將BIM技術(shù)運(yùn)用于碰撞檢測尚未得到充分實踐，該方面的使用及管理尚且存在很多不足，在后續(xù)的工作中有待完善。

2.2.4動態(tài)化管理

BIM具有可視化、模擬性、協(xié)調(diào)性等功能特征，將其運(yùn)用于裝配式建筑結(jié)構(gòu)中，一方面，可促使平面圖紙向立體模型轉(zhuǎn)變，為管理人員提供更加精準(zhǔn)的圖像支持;另一方面，也可對施工現(xiàn)場情況實施可視化處理，加強(qiáng)現(xiàn)場施工實時監(jiān)督和控制，便于工作人員及時發(fā)現(xiàn)和解決問題，維持現(xiàn)場施工的進(jìn)度和安全。同時隨著BIM技術(shù)的發(fā)展，功能性的完善，5D模型也逐漸運(yùn)用到實際施工中，實現(xiàn)了現(xiàn)場施工的動態(tài)化管控，及時調(diào)整施工內(nèi)容，發(fā)揮出資源的最大利用價值，完善了施工質(zhì)量。

2.3施工后期運(yùn)用

2.3.1信息管理

運(yùn)用BIM技術(shù)后，將裝配式建筑從立項到竣工驗收的全部施工信息資料涵蓋其中，并對這些信息資料進(jìn)行分類存管，為工作人員提供更加全面可靠的數(shù)據(jù)支持，便于工作的有效落實。處理后的信息資料還可直接運(yùn)用到各組件中，便于檢查工作的高效落實。另外，在建筑的運(yùn)營維護(hù)階段，相關(guān)的數(shù)據(jù)信息也可以借助BIM模型完成關(guān)聯(lián)存儲，從而方便工作人員自動化精準(zhǔn)查找，規(guī)避手動搜索的繁瑣，以防出現(xiàn)信息丟失問題。

2.3.2故障檢修

BIM技術(shù)將裝配式建筑結(jié)構(gòu)平面設(shè)計圖紙轉(zhuǎn)變成立體信息模型，并發(fā)揮其可視化作用特征，直觀進(jìn)行施工作業(yè)模擬和演示，便于工作人員準(zhǔn)確了解現(xiàn)場施工情況，尤其加大了對隱蔽工程的管控力度，這樣在出現(xiàn)故障問題后，系統(tǒng)能夠在第一時間展開報警處理，明確標(biāo)注故障位置，并且給出故障的成因，加快檢修人員的作業(yè)進(jìn)度，將故障問題控制在安全范圍內(nèi)，減少不必要的損失或傷亡。

2.3.3應(yīng)急方案完善

應(yīng)急方案的編制和完善可依靠BIM技術(shù)模擬化功能，在BIM模型構(gòu)建前，除輸入基本屬性信息外，還可將工程所在區(qū)域的環(huán)境信息，如氣候溫度等輸入其中，開展真實場景模擬，之后再開始安裝作業(yè)，分析可能出現(xiàn)的隱患問題，制定合理的應(yīng)急搶修方案，維護(hù)現(xiàn)場施工的安全性，提高施工作業(yè)的效率。如通過BIM技術(shù)可完成火災(zāi)現(xiàn)場模擬，確定逃生線路，完善疏散計劃，降低火災(zāi)帶來的影響。利用這一計劃可訓(xùn)練員工的現(xiàn)場反應(yīng)能力，在危險出現(xiàn)的同時快速反應(yīng)，將損失降到最低。

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