BIM在裝配式建筑施工階段的應(yīng)用研究

畢天駿

摘 要 近年來，經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，社會不斷進(jìn)步，在科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展中，建筑行業(yè)傳統(tǒng)理念逐漸被打破，現(xiàn)澆筑建筑工程逐漸開始應(yīng)用裝配式材料。而BIM技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用能夠有效壓縮成本資金的投入，降低實(shí)際施工中產(chǎn)生的諸多變更問題等。文中針對BIM技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行闡釋與分析，并且對BIM技術(shù)應(yīng)用在裝配式建筑工程中的具體方式進(jìn)行闡述。以此來為裝配式建筑工程施工企業(yè)的決策能力、管理工作水平強(qiáng)化等提供幫助，保證裝配式實(shí)際運(yùn)行的有序性，減少問題實(shí)際產(chǎn)生的概率。通過對BIM技術(shù)相關(guān)內(nèi)容的分析，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)工作者提供一些有效幫助。

關(guān)鍵詞 BIM 裝配式建筑 施工階段 預(yù)制構(gòu)件

中圖分類號：TU17;TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0745（2021）10-0020-02

BIM技術(shù)，即建筑信息模型技術(shù)（Building Information Modeling），通過對建筑工程不同項(xiàng)目的工作內(nèi)容與數(shù)據(jù)收集來建立建筑模型，通過數(shù)據(jù)提供的信息經(jīng)過處理來按照比例模擬建筑真實(shí)情況的仿真技術(shù)，所具備的特點(diǎn)是建立在信息基礎(chǔ)上的完備性以及關(guān)聯(lián)性、可視化等，通過技術(shù)特點(diǎn)為建筑工程提供優(yōu)勢，從而促進(jìn)工程實(shí)施效率與質(zhì)量的提升。在裝配式建筑當(dāng)中運(yùn)用BIM技術(shù)可以高效減輕嚴(yán)重污染、工程作業(yè)實(shí)施進(jìn)程慢、資源運(yùn)用效率不高等問題，所以BIM這一技術(shù)在裝配式建筑當(dāng)中的運(yùn)用獲得了相關(guān)工作者的肯定，能夠幫助裝配式建筑領(lǐng)域得到了良性的發(fā)展。

1 BIM技術(shù)的特征

1.1 協(xié)調(diào)性

建筑工程項(xiàng)目的施工建設(shè)當(dāng)中，會涉及到多個不同部門的施工作業(yè)，而BIM技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，可整合建筑工程施工建設(shè)中的諸多工作內(nèi)容、數(shù)據(jù)資料、文件等，在實(shí)際施工中對BIM技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用，可對施工過程中的交叉問題進(jìn)行有效協(xié)調(diào)，以免后續(xù)施工中會產(chǎn)生諸多問題。

1.2 優(yōu)化性

在建筑工程的施工作業(yè)初期，施工方需要參與其中，對施工方案當(dāng)中的技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行合理優(yōu)化，確保施工作業(yè)的有序開展。BIM技術(shù)模型包含建筑工程幾何信息和物理信息，借助于BIM技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)模型的實(shí)際構(gòu)建，將工程項(xiàng)目施工建設(shè)相關(guān)的設(shè)計(jì)、實(shí)際施工、生產(chǎn)加工、安裝等諸多環(huán)節(jié)中存在的技術(shù)難點(diǎn)考量其中，以此強(qiáng)化施工作業(yè)的質(zhì)量與成效。

1.3 可視化

基于BIM技術(shù)進(jìn)行模型構(gòu)建，可以為相關(guān)工作者進(jìn)行建筑工程結(jié)構(gòu)信息的全面展示，基于直觀、簡單、有效的方式表達(dá)出來，其可以有效降低、規(guī)避失誤情況的產(chǎn)生，強(qiáng)化提升其的精準(zhǔn)程度。

1.4 模擬性

在鋼材結(jié)構(gòu)裝配式建筑工程的施工建設(shè)中應(yīng)用BIM技術(shù)，可實(shí)時模擬所有的施工環(huán)節(jié)，管理工作者遵照模擬所得到的數(shù)據(jù)模型，制定對應(yīng)的應(yīng)急措施，以此來減少施工問題的產(chǎn)生，強(qiáng)化提升現(xiàn)代化施工技術(shù)實(shí)際應(yīng)用的質(zhì)量與成效。

2 BIM在裝配式建筑施工階段的應(yīng)用研究

2.1 預(yù)制構(gòu)件的應(yīng)用

在裝配式施工當(dāng)中，最重要的一個環(huán)節(jié)就是預(yù)制結(jié)構(gòu)構(gòu)件，預(yù)制構(gòu)件的順利完成是保證工程順利進(jìn)行的基礎(chǔ)，也是整個工程最為核心的部分，在預(yù)制構(gòu)件環(huán)節(jié)，BIM技術(shù)能起到很好的提高工程效率的作用，不管是對于預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)還是實(shí)際的生產(chǎn)，都可以很好地利用BIM技術(shù)。在工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，需要搜集各類的數(shù)據(jù)來作為設(shè)計(jì)的參考，BIM技術(shù)具有較好的數(shù)據(jù)搜集處理功能，它能夠快速收集到與建筑需求相關(guān)的數(shù)據(jù)，并且將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的整理，然后再對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)化處理，利用BIM模型可以設(shè)計(jì)出一個合理的方案，同時還可以對工程設(shè)計(jì)進(jìn)行檢測勘驗(yàn)，從而提高預(yù)制構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)性。在生產(chǎn)預(yù)制構(gòu)件的過程當(dāng)中，也可以合理地運(yùn)用BIM技術(shù)，從而減少設(shè)計(jì)圖紙和實(shí)際生產(chǎn)出來的配件之間的誤差。在生產(chǎn)過程當(dāng)中，能夠和生產(chǎn)商進(jìn)行交流，通過BIM技術(shù)來將一些關(guān)鍵的信息傳遞給生產(chǎn)商，讓他們能夠更加符合施工設(shè)計(jì)的需要，提高材料的質(zhì)量和精確度，保證后續(xù)裝配過程的效率[1]。

2.2 構(gòu)建裝配式標(biāo)準(zhǔn)化族庫

將BIM技術(shù)應(yīng)用于裝配式建筑工程當(dāng)中能夠?qū)烧叩膬?yōu)勢充分發(fā)揮出來，借助BIM技術(shù)構(gòu)建的裝配式標(biāo)準(zhǔn)化族庫有助于裝配式建筑結(jié)構(gòu)模型的優(yōu)化完善，這大大縮短了建模的時間。將BIM技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)裝配式建筑構(gòu)件過程中能夠?qū)鹘y(tǒng)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)的弊端有效解決，生產(chǎn)人員利用BIM模型直觀地查看三維模型，明確生產(chǎn)構(gòu)件的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，將浪費(fèi)材料的可能性降低，有助于精準(zhǔn)地完成構(gòu)件生產(chǎn)，同時有助于后期安裝工作的順利開展。施工單位利用BIM技術(shù)向生產(chǎn)廠家提供詳細(xì)準(zhǔn)確的材料、尺寸等相關(guān)參數(shù)信息，并且利用二維碼技術(shù)將其直接轉(zhuǎn)換為加工參數(shù)，加工單位僅僅需要在生產(chǎn)設(shè)備中輸入相關(guān)設(shè)計(jì)信息就可以完成構(gòu)件生產(chǎn)，將機(jī)械化生產(chǎn)的效率和準(zhǔn)確性大大提升[2]。

2.3 BIM技術(shù)在裝配式建筑施工階段的應(yīng)用

裝配式建筑場地作業(yè)實(shí)施步驟根本上就是組裝拼接，在這一階段運(yùn)用BIM技術(shù)實(shí)施作業(yè)管治就是應(yīng)該保證各構(gòu)件可以經(jīng)安全、順利地吊裝到它相關(guān)的建筑構(gòu)架部位，避免發(fā)生錯裝、漏裝、碰撞、安全事故等現(xiàn)象。由于運(yùn)用BIM這一技術(shù)能為作業(yè)實(shí)施場地與過程提供對應(yīng)的模擬，對作業(yè)實(shí)施現(xiàn)場狀況實(shí)施全面的探析，完成對作業(yè)實(shí)施實(shí)踐的全面預(yù)測與監(jiān)管，繼而規(guī)劃出正確的作業(yè)實(shí)施方案，為吊裝作業(yè)實(shí)施管治作業(yè)提供指導(dǎo)根據(jù)，完成對作業(yè)實(shí)施細(xì)節(jié)層面的把控。所以，在裝配式建筑工程中加入BIM技術(shù)不僅可以促進(jìn)不同階段作業(yè)的實(shí)施，還能提升作業(yè)的效率與質(zhì)量。BIM技術(shù)的應(yīng)用可以替代管理人員對工程的工況觀察操作，利用技術(shù)特有的及時共享、模型建立等特點(diǎn)優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)及時作業(yè)操控，在人為指揮、操控的基礎(chǔ)上提高了精準(zhǔn)程度，并通過工程信息的呈現(xiàn)幫助管理者明確工程階段存在的優(yōu)勢與不足，讓管理人員針對工況存在的問題及時商議對策，從而降低了工程中的安全隱患，降低了問題出現(xiàn)的幾率，從根源上縮短了施工周期。

2.4 裝配式建筑施工技術(shù)交底

為了減少施工技術(shù)交底過程中出現(xiàn)的問題，就需要在建筑裝配式施工中增加BIM新技術(shù)的應(yīng)用力度，選用合理的技術(shù)幫助維護(hù)建筑施工階段各項(xiàng)流程的關(guān)聯(lián)度及契合度，方便各分包單位靈活使用BIM技術(shù)展開裝配式建筑施工，保證裝配式項(xiàng)目的穩(wěn)步展開。隨著我國建筑業(yè)的快速發(fā)展，裝配式建筑的示范項(xiàng)目分布也發(fā)生了變化，這樣就需要在考慮示范項(xiàng)目實(shí)際情況及具體要求的條件下使用BIM技術(shù)做施工技術(shù)的交底工作，實(shí)時靈活的調(diào)整各分包單位施工技術(shù)的潛在問題。使用BIM技術(shù)才可以強(qiáng)化時間屬性的引入力度，這樣就可以提高裝配式建筑技術(shù)交底時的實(shí)時性和準(zhǔn)確性，使各分包單位在詳細(xì)掌握預(yù)制件特性和相關(guān)施工工藝的情況下展開施工工作，可以全面體現(xiàn)施工階段技術(shù)交底的實(shí)際效果。

2.5 BIM技術(shù)在模型深化設(shè)計(jì)和預(yù)拼裝中的應(yīng)用

在Revit模型中還涉及鋼筋、材質(zhì)及輪廓等信息，通過對這些信息實(shí)施局部修正，以便于拆分構(gòu)件。在利用BIM模型來深化設(shè)計(jì)預(yù)制構(gòu)件過程中，除了要對二維施工圖中的內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行明確傳達(dá)以外，更重要的是能夠?qū)︻A(yù)制構(gòu)件的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造、配筋空間關(guān)系等進(jìn)行可視化、直觀化地表達(dá)，然后自動化生成綜合樓項(xiàng)目的模具規(guī)格、構(gòu)件下料單等表單。在遵循構(gòu)件拆分原則對建筑結(jié)構(gòu)模型中的構(gòu)件進(jìn)行拆分后，需要從Revit平臺中調(diào)用Dynamo參數(shù)，以此實(shí)施可視化編程，這樣便可將構(gòu)件從Revit結(jié)構(gòu)模型中拆分出來，然后將這些構(gòu)件進(jìn)行組合，形成組件。例如在拆分預(yù)制梁時，需要從預(yù)制疊合梁的中間進(jìn)行跨中斷開，然后通過調(diào)用程序來達(dá)到該目的?？紤]到綜合樓建筑項(xiàng)目中的柱、梁等節(jié)點(diǎn)在連接過程中是比較復(fù)雜的，所以需要應(yīng)用BIM技術(shù)來實(shí)施預(yù)拼裝，以便于對不同節(jié)點(diǎn)的連接方式進(jìn)行檢查與優(yōu)化[3]。

2.6 BIM技術(shù)在運(yùn)維階段的應(yīng)用

裝配式建筑在組裝完成并且檢查無誤后可以投入使用。在施工階段也可能會存在不同程度的問題，利用BIM技術(shù)能夠檢測裝配式建筑的運(yùn)營情況。將BIM技術(shù)應(yīng)用于裝配式建筑后期運(yùn)維管理階段，可以實(shí)時監(jiān)控整個裝配式建筑的使用情況，同時實(shí)時監(jiān)測和修復(fù)工程項(xiàng)目的各個構(gòu)件，完整地對接整個項(xiàng)目的后期、前期信息數(shù)據(jù)，避免裝配式建筑信息丟失。比如后期想要改造加固裝配式建筑，那么可以利用BIM技術(shù)顯示出裝配式建筑構(gòu)件的原始數(shù)據(jù)，根據(jù)相關(guān)信息對原有建筑進(jìn)行加固改造，保證數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)有效。物業(yè)公司也可以在物業(yè)管理中發(fā)揮BIM技術(shù)的優(yōu)勢，連接好相關(guān)設(shè)備和BIM平臺，利用BIM平臺中的監(jiān)控信息對通信、照明、電梯、消防等設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行準(zhǔn)確地判斷，便于后期開展維護(hù)工作。

3 結(jié)語

BIM這一技術(shù)在裝配式建筑每個階段的運(yùn)用優(yōu)勢都較為明顯，能夠提升設(shè)計(jì)品質(zhì)，用較高水準(zhǔn)的作業(yè)實(shí)施管治幫助現(xiàn)場裝配作業(yè)安全順利地實(shí)施，而且還可以在運(yùn)維階段強(qiáng)化維管，幫助裝配式建筑作業(yè)實(shí)施全過程都可以得到優(yōu)質(zhì)的技術(shù)幫扶，保證構(gòu)件加工的實(shí)際精度，高效提升建筑品質(zhì)，減少用材與人工浪費(fèi)，減小施工時間跨度，節(jié)省作業(yè)實(shí)施費(fèi)用。所以，應(yīng)該多加運(yùn)用BIM技術(shù)，以更加科學(xué)恰當(dāng)?shù)娜诤戏绞教岣哐b配式建筑相關(guān)設(shè)計(jì)與作業(yè)實(shí)施技術(shù)水準(zhǔn)，完全展現(xiàn)BIM這一技術(shù)在裝配式建筑領(lǐng)域中的應(yīng)用價值。

參考文獻(xiàn)：

[1] 夏端林.BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用價值分析[J].江西建材，2021（01）：174，176.

[2] 戴海香.在裝配式建筑中BIM技術(shù)的應(yīng)用價值探究[J].農(nóng)家參謀，2020（20）：111.

[3] 李鵬飛.BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用價值分析[J].住宅與房地產(chǎn)，2020（18）：195.