淺析BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用

許艷

摘 要：近年來，建筑業(yè)正在從傳統(tǒng)建筑向綠色建筑轉(zhuǎn)變，以達到節(jié)能環(huán)保的目的[1]。為響應(yīng)國家號召，越來越多的企業(yè)采用預(yù)制構(gòu)件技術(shù)，因此預(yù)制構(gòu)件建筑逐漸成為國內(nèi)的重點，國家和地方有關(guān)部門都在不同程度上倡導(dǎo)提高建筑的裝配率。所謂預(yù)制構(gòu)件建筑不同于傳統(tǒng)建筑，而是預(yù)制構(gòu)件在工廠內(nèi)加工，包括預(yù)制墻、組合樓板、預(yù)制樓梯、預(yù)制柱、預(yù)制梁等。具體來說，預(yù)制構(gòu)件在工廠加工完成后，運至施工現(xiàn)場進行吊裝拼接，完成搭接工作。因此，重點研究構(gòu)件的生產(chǎn)、運輸和施工吊裝技術(shù)。這種建筑形式既能節(jié)約人力物力，又具有可持續(xù)發(fā)展性，符合國家綠色建筑的發(fā)展理念，從而達到節(jié)能減排的目的。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);裝配類型;建筑;應(yīng)用

1 BIM技術(shù)

BIM技術(shù)的應(yīng)用，不僅給傳統(tǒng)的建筑施工和圖紙識別帶來了方便，也給裝配式建筑的設(shè)計、生產(chǎn)和施工帶來了變化。BIM技術(shù)主要采用信息化手段，將建筑物的所有信息進行整合，建立從設(shè)計、生產(chǎn)、施工到運行維護各個階段的相關(guān)數(shù)據(jù)模型，及時提供相關(guān)信息，對建筑物實體和各種功能特征進行數(shù)字化表達。另一方面，BIM技術(shù)可以實現(xiàn)不同部門在不同階段的數(shù)據(jù)共享，使模型更加直觀、協(xié)調(diào)、完整、一致和關(guān)聯(lián)，從而實現(xiàn)多部門聯(lián)合作業(yè)，節(jié)省時間，提高效率。

利用BIM技術(shù)進行三維設(shè)計可以簡化裝配設(shè)計過程。它不僅具有通用的結(jié)構(gòu)設(shè)計成果、預(yù)制構(gòu)件形式和加工詳圖，還可以將設(shè)計成果和相關(guān)數(shù)據(jù)導(dǎo)入預(yù)制構(gòu)件廠的生產(chǎn)系統(tǒng)，轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并利用生產(chǎn)出的構(gòu)件和設(shè)計模型結(jié)果安排現(xiàn)場結(jié)構(gòu)裝配，實現(xiàn)全方位數(shù)字化項目管理。

BIM技術(shù)主要是利用相關(guān)軟件來完成的，常用的軟件有Revit、NavisWorks、Microsoft Project lumion3d Max和bim5d。Revit軟件作為最常用的三維建模軟件之一，不僅可以對建筑物進行三維建模，而且可以在結(jié)構(gòu)和機電方面進行協(xié)同工作。主要用于交換數(shù)據(jù)和與其它BIM軟件建立聯(lián)系。NavisWorks軟件的主要功能是檢查管道、管道與建筑物之間的碰撞情況，從而減少設(shè)計中人為的主觀錯誤。此外，顯示的碰撞檢查可以與Revit同步，實時修改，并可以改進設(shè)計。microsoftproject軟件是一種進度管理軟件，主要對目標時間和預(yù)算時間進行比較，從而制定詳細的進度計劃，幫助項目經(jīng)理有效地控制和分析進度和成本，為縮短工期、降低成本提供支持。Lumion軟件和3dmax軟件主要體現(xiàn)渲染功能，并及時導(dǎo)出高清效果的影響，為施工單位提供直觀的效果。Bim5d是基于三維模型從Revit導(dǎo)出的標準中間文件（IFC文件），與Microsoft project progress文件結(jié)合形成4D。最后輸入預(yù)算成本文件，實現(xiàn)bim5d，對項目進行及時控制。為雙方提供便利。

2BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用

2.1在設(shè)計階段中的應(yīng)用

BIM技術(shù)可以應(yīng)用于實際預(yù)制工程的設(shè)計階段?？梢詮囊韵聨讉€方面進行：

2.1.1預(yù)制構(gòu)件施工項目，要提前做好各項工程的規(guī)劃和規(guī)劃工作，以利于各項工程的開展。無論是在生產(chǎn)、設(shè)計還是施工中，都要科學(xué)合理地對預(yù)制構(gòu)件進行設(shè)計、加工和裝配，以促進設(shè)計工作和生產(chǎn)工作逐步向標準化、標準化方向發(fā)展。在這一過程中，應(yīng)合理利用BIM技術(shù)，以三維數(shù)字化為表達手段。同時利用BIM技術(shù)制作相應(yīng)的建筑構(gòu)件，如暖通空調(diào)族庫、給排水族庫等。

2.1.2在構(gòu)件設(shè)計中，不僅要采用BIM技術(shù)，還要結(jié)合相應(yīng)的參數(shù)。BIM技術(shù)應(yīng)用的主要目的是拆分組件，如垂直組件、水平組件和無應(yīng)力組件[3]。在預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計和生產(chǎn)過程中，應(yīng)重視墻板梁、柱，同時考慮構(gòu)件吊裝、加工、運輸?shù)葐栴}。認真分析構(gòu)件安裝中預(yù)留孔、預(yù)埋件、洞口的工作。

2.1.3BIM技術(shù)也可用于碰撞檢測。在實際的碰撞檢測工作中，BIM技術(shù)可以合理利用不同的專業(yè)模型，發(fā)現(xiàn)設(shè)計中存在的問題，以便及時與設(shè)計人員溝通，更好地解決設(shè)計中的問題。例如，在機電管道的建模中，應(yīng)及時檢查管道的質(zhì)量，避免出現(xiàn)誤差和泄漏。這樣可以在一定程度上避免設(shè)計變更，保證設(shè)計質(zhì)量。將BIM技術(shù)應(yīng)用于碰撞檢測有兩種方法：直接修改碰撞點的參數(shù)。這種方法比較直接，針對性強，工作效率高。修改BIM族庫中的參數(shù)可以修改一類構(gòu)件族，促進構(gòu)件族的及時更新和完善。在實際碰撞點檢測中，應(yīng)根據(jù)實際情況采取有效的檢測方法，以提高檢測質(zhì)量和效率。

2.1.4支持無線讀寫的芯片可嵌入預(yù)制建筑構(gòu)件的生產(chǎn)過程中。將構(gòu)件編號、位置、尺寸、鋼筋、日期、質(zhì)量、車間信息寫入芯片，然后安裝模具、噴涂脫模劑、綁扎鋼筋籠、固定預(yù)埋件、發(fā)放混凝土布、振動臺，可進行固化和脫模。在此基礎(chǔ)上，質(zhì)檢人員通過手持終端讀取芯片參數(shù)，確保元器件實體與參數(shù)的一致性，從而判斷生產(chǎn)質(zhì)量是否符合要求;確認后，結(jié)果將被寫入芯片并存儲在倉庫中。庫管員核實信息并記錄保存的信息;現(xiàn)場裝車前，核對身份證，輸入運輸信息;到達施工現(xiàn)場后，掃描驗證身份證，輸入現(xiàn)場檢查信息;在安裝相關(guān)部件的過程中再次檢查信息。通過以上流程和方法，將BIM技術(shù)引入到嵌入式芯片中，滿足了預(yù)制構(gòu)件安裝施工全過程的可追溯性，達到了提高施工質(zhì)量和效率，控制成本的目的。

2.2現(xiàn)場安裝施工階段的應(yīng)用

BIM技術(shù)不僅可以應(yīng)用于建筑設(shè)計階段，也可以應(yīng)用于現(xiàn)場安裝施工階段。在實際施工工作中，要注意以下幾個問題：

2.2.1基于BIM技術(shù)，可以模擬施工過程中的關(guān)鍵工序，選擇最佳工藝方案。為了保證漿液的厚度和均勻性，避免墊片本身對漿液流動性的影響，一般工藝要求墊片的厚度應(yīng)為20.0cm。通過對BIM技術(shù)的反復(fù)模擬演示，最終確定了沿墻梁端對稱布置4個墊片的方案。

2.2.2在BIM技術(shù)的應(yīng)用過程中，現(xiàn)場不同設(shè)施以及模型構(gòu)建工作能夠有序進行。在現(xiàn)場平面圖的布置中，要與布置要點以及布置技術(shù)之間進行有機結(jié)合，這樣設(shè)計工作的展開才能安全有序進行。在施工現(xiàn)場要有著符合施工標準的面積，無論是物流通道，還是行人通道都要做好提前設(shè)計，避免堵塞情況產(chǎn)生。施工現(xiàn)場同樣需要工作人員能夠做出科學(xué)合理規(guī)劃，因此可以使用BIM技術(shù)對現(xiàn)場真實施工情況進行模擬。在這一過程中，要加強對BIM技術(shù)可視化優(yōu)勢的應(yīng)用，模擬地下室機電管線情況，然后根據(jù)模擬結(jié)果確保機電選擇的科學(xué)性與合理性，確保設(shè)備參數(shù)符合相關(guān)規(guī)定。

2.2.3將BIM技術(shù)應(yīng)用在大型設(shè)備安裝模擬以及拆卸過程模擬中，這樣才能對整個施工過程進行提前模擬，盡早發(fā)現(xiàn)在施工中存在的問題，針對問題要及時進行分析與討論，給出預(yù)防措施與解措施。通過該種方式，將安裝施工中存在的風險問題避免。除此之外，還可以使用BIM技術(shù)，對施工進度進行模擬，通過反饋信息對施工進度計劃進行合理調(diào)節(jié)。

結(jié)語

BIM技術(shù)能夠促使施工管理中的科技含量大大提升，實現(xiàn)社會效益和經(jīng)濟效益的最大化，提高設(shè)計人員的工作質(zhì)量和效率，減少設(shè)計錯誤及后期設(shè)計變更給工程建設(shè)帶來的延誤和損失。由于各個專業(yè)間可進行BIM數(shù)據(jù)的共享，通過三維模型可直觀地監(jiān)測工程進度，動態(tài)調(diào)整施工方法和工程目標，可采取模型中數(shù)據(jù)快速形成材料和設(shè)備清單，精準地計算出工程成本，也能夠通過這些信息進行管理，從而減少庫存和運輸成本，最終降低整個工程造價。BIM技術(shù)在裝配式建筑施工管理中推廣應(yīng)用的意義十分重大。

參考文獻

[1]於可佳，劉國峰，張輝.BIM技術(shù)在施工進度管理及技術(shù)交底中的應(yīng)用[J].施工技術(shù)，2015，7（19）：97-98.

[2]張仲華，孫輝，劉瑛.裝配式建筑信息化管理的探索與實踐[J].工程管理學(xué)報，2018（3）：47-52.

[3]葉浩文，王兵.裝配式混凝土建筑一體化建造關(guān)鍵技術(shù)研究與展望[J].施工技術(shù)，2018（10）：95-96.