基于BIM技術(shù)的鋁合金模板優(yōu)化

李愛林

摘要：鋁合金模板體系作為一種新興的模板體系，具有安拆方便、綠色環(huán)保、周轉(zhuǎn)次數(shù)多、構(gòu)件成型效果好等優(yōu)點(diǎn)，在當(dāng)前高層住宅建筑施工中的應(yīng)用越來越廣泛。BIM技術(shù)具有可視化、直觀性、可模擬施工等特點(diǎn)。本文研究和探索將BIM技術(shù)應(yīng)用于鋁模板體系的設(shè)計(jì)、配模、施工的新思路，對(duì)這項(xiàng)新技術(shù)的應(yīng)用原理、優(yōu)化要點(diǎn)、技術(shù)應(yīng)用及其經(jīng)濟(jì)效益做了簡述和分析?；贐IM技術(shù)的鋁模板設(shè)計(jì)與施工，能提高設(shè)計(jì)效率，優(yōu)化模板配置，提高管理水平，規(guī)范工人操作。推廣應(yīng)用將帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

關(guān)鍵詞：BIM;鋁合金模板;模擬;優(yōu)化;效益

建筑產(chǎn)業(yè)是我國重要的經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)，近些年來，為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了強(qiáng)勁支撐。為了進(jìn)一步加快建筑業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型，2020年7月，住建部等13個(gè)部門聯(lián)合頒布的《關(guān)于推動(dòng)智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展的指導(dǎo)意見》明確提出，到2025年，我國建筑工業(yè)化、數(shù)字化等發(fā)展水平顯著提高，生產(chǎn)效率明顯提升，能源資源消耗大幅下降。到2035年，達(dá)到世界領(lǐng)先水平，進(jìn)入智能化建造的世界強(qiáng)國行列。模板工程是保障工程施工質(zhì)量、提高施工效率、節(jié)能環(huán)保的一項(xiàng)重要內(nèi)容，發(fā)展模板工程專業(yè)化是必然趨勢(shì)，也是升級(jí)建業(yè)產(chǎn)業(yè)必要組成部分。

目前，鋁合金模板作為重要的新型模板，實(shí)踐證明該模板不但能夠節(jié)能環(huán)保、改善施工環(huán)境，而且還能提質(zhì)提效，節(jié)約成本，并具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益"?；阡X合金模板系統(tǒng)具有節(jié)能環(huán)保經(jīng)濟(jì)適用、安全可靠等優(yōu)勢(shì)，已在建筑施工領(lǐng)域得到大力的推廣。近幾年來，鋁合金模板逐漸成為建筑行業(yè)中非常重要建筑材料，產(chǎn)銷量增長的勢(shì)頭也尤為突出，越來越受到高層、超高層建筑模板工程的青睞。雖然鋁合金模板逐漸廣泛應(yīng)用，施工過程中如果措施不到位，也有可能造成事故的發(fā)生，存在的不足之處也需要結(jié)合新技術(shù)進(jìn)行解決。

1鋁合金模板發(fā)展現(xiàn)狀

1.1鋁模板工程中的BIM技術(shù)應(yīng)用流程概述

第1步是創(chuàng)建一個(gè)鋁模板家族庫。第2步是對(duì)具有視覺功能的鋁模板進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。第3步，將設(shè)計(jì)方案上傳到BIM平臺(tái)，由項(xiàng)目涉及的各單位和部門共同審核;步驟4確認(rèn)鋁模板訂單，開始制作模板;第5步是可視化揭示的復(fù)雜節(jié)點(diǎn)。第6步利用BIM技術(shù)模擬預(yù)裝過程;7.一起工作;步驟8現(xiàn)場安裝鋁模板;步驟9：建模比較和預(yù)裝配模板;第10步混凝土澆筑;步驟11混凝土構(gòu)件實(shí)際測(cè)量;步驟12：比較模型和實(shí)體組件的區(qū)別;步驟13檢查完美，如果情況正常則允許使用。

1.2鋁模板工程和BIM技術(shù)的協(xié)同辦法

1.2.1創(chuàng)建鋁模板的族庫

這里提到的鋁模板族庫是用來創(chuàng)建模板系統(tǒng)的。由于大多數(shù)工藝對(duì)鋁模板的要求幾乎相同，很多模塊都可以應(yīng)用到其他項(xiàng)目中，所以提前制定標(biāo)準(zhǔn)施工模板具有一勞永逸的優(yōu)勢(shì)和效果。在對(duì)通用零件建模后，建立特殊零件模型。做模板編號(hào)命名和模板分類工作。

1.2.2搭建BIM技術(shù)平臺(tái)

利用BIM技術(shù)進(jìn)行多方協(xié)同設(shè)計(jì)工作，可以迅速使各參與單位達(dá)成共識(shí)。利用BIM技術(shù)創(chuàng)建協(xié)同平臺(tái)，并提交技術(shù)和模型。利用二維碼技術(shù)在鋁的三維可視化模型實(shí)時(shí)模板，辦好模板的實(shí)體數(shù)量模型，做好數(shù)據(jù)分析，控制現(xiàn)場施工，并及時(shí)獲得鋁模板的性能和動(dòng)態(tài)情況。由于鋁模板本身是預(yù)制的，所以有很多節(jié)點(diǎn)組件。在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，每一次設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的變更都需要工作人員從頭開始，工作強(qiáng)度高，重復(fù)性強(qiáng)。此時(shí)，數(shù)據(jù)變得非常混亂。BIM技術(shù)下搭建的協(xié)同平臺(tái)，使鋁模板生產(chǎn)廠家、施工單位、設(shè)計(jì)部門、監(jiān)理部門都能參與其中，減少冗余圖紙和數(shù)據(jù)，使設(shè)計(jì)意圖三維展示，設(shè)計(jì)意見及時(shí)反饋，在多方溝通中實(shí)現(xiàn)有效的互動(dòng)目標(biāo)。

1.2.3可視化BIM技術(shù)

利用參數(shù)化、可視化的BIM技術(shù)，設(shè)計(jì)部門可以提前制作虛擬鋁模板模板，虛擬模板可以將每個(gè)節(jié)點(diǎn)以三維、直觀的方式展示給公眾。隨后，還可以將具體的施工過程動(dòng)畫化，用于現(xiàn)場施工指導(dǎo)。設(shè)計(jì)部將虛擬樣本和施工過程上傳到BIM平臺(tái)，其他參與單位將利用移動(dòng)終端和二維碼技術(shù)隨時(shí)隨地獲取設(shè)計(jì)信息，完成技術(shù)和設(shè)計(jì)的實(shí)時(shí)披露。

在正式發(fā)布鋁模板模型之前，有必要使用Revit創(chuàng)建樓梯、梁、板、柱、墻等結(jié)構(gòu)模型，并使用BIM技術(shù)現(xiàn)場模擬鋁模板的工作環(huán)境。

早期拆除技術(shù)是保證鋁模板施工效率和周轉(zhuǎn)的關(guān)鍵，并能有效控制工程運(yùn)營成本。在可視化技術(shù)的支持下，傳統(tǒng)的物理測(cè)試被虛擬技術(shù)和模擬施工所取代。在虛擬技術(shù)碰撞測(cè)試和過程仿真中，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并提前糾正，確保施工的準(zhǔn)確性和效率。

2BIM技術(shù)在鋁合金模板工程中的應(yīng)用

2.1BIM技術(shù)在鋁合金模板工程中的應(yīng)用

鋁合金模板在建筑行業(yè)符合工業(yè)化的理念，具有很強(qiáng)的發(fā)展空間。缺點(diǎn)也是需要解決的問題，結(jié)合BIM技術(shù)信息化和可視化的優(yōu)勢(shì)，可以有效的解決。如果能將BIM技術(shù)有效的應(yīng)用到鋁合金模板設(shè)計(jì)、模具匹配、工程施工的全過程中，可以在前期提高鋁合金模板的設(shè)計(jì)效率。優(yōu)化生產(chǎn)模板整體配置，提高整體管理水平，規(guī)范現(xiàn)場施工操作。可采用自行開發(fā)的三維數(shù)字建模。完成主要數(shù)據(jù)與鋁合金模板設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的對(duì)接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，呈現(xiàn)可視化的建筑動(dòng)畫仿真來檢查模板設(shè)計(jì)，提高設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和效率?？蓪?duì)模板進(jìn)行局部優(yōu)化設(shè)計(jì)，如模板支撐系統(tǒng)、k-板連接等。

1）在設(shè)計(jì)過程中，將項(xiàng)目所需的所有鋁合金模板標(biāo)準(zhǔn)化、信息化，并將所有構(gòu)件模板及配件進(jìn)行集成，盡量減少整體模板的總量。

2）施工前，輸出模板、配件等信息清單，每個(gè)零件在工廠加工生產(chǎn)時(shí)都可以編號(hào)。配件將首先在工廠完成。避免不必要的錯(cuò)誤和遺漏。

3）施工過程中，可使用BIM制作的施工操作視頻及相關(guān)技術(shù)，對(duì)操作人員進(jìn)行培訓(xùn)，指導(dǎo)施工。

2.2鋁合金模板中的物料追蹤技術(shù)應(yīng)用

采用二維碼技術(shù)將主機(jī)模型與鋁板模板施工過程集成為一體，構(gòu)建模具模型和架構(gòu)系統(tǒng)。將鋁模板按列表依次反編號(hào)，將模型導(dǎo)入BIM平臺(tái)生成二維碼，再將二維碼與鋁模板粘貼在一起，將兩者關(guān)聯(lián)起來。

列出車牌組件的編號(hào)，對(duì)這些組件進(jìn)行命名，保證有固定的命名規(guī)則，并導(dǎo)出二維碼。將深化圖、模型、二維碼發(fā)送給模板廠家。在組件制作結(jié)束時(shí)，讓廠家將二維碼貼在鋁模板背面，讓后期使用更加方便。要結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)條件、現(xiàn)狀，把鋁模板堆到具體的地方。管理員只需要掃描鋁模板背面的二維碼就可以了解這些鋁模板的信息，并根據(jù)二維碼的編號(hào)進(jìn)行現(xiàn)場組裝。

使用Revit制作鋁模板虛擬樣施工，使用虛擬動(dòng)畫技術(shù)制作施工流程，然后將操作流程和施工樣施工動(dòng)畫上傳到BIM平臺(tái)，使用移動(dòng)終端和二維碼技術(shù)隨時(shí)隨地查看信息，透明模板施工及安裝過程中所有區(qū)域。

結(jié)語

基于BIM技術(shù)的鋁模版模板設(shè)計(jì)與施工，是結(jié)合BIM與鋁模板體系優(yōu)點(diǎn)的一項(xiàng)新技術(shù)，該技術(shù)在鋁合金模板的設(shè)計(jì)、配模優(yōu)化、加工、庫存，以及在施工中的碰撞檢查、可視化交底、可視化質(zhì)檢等方面，比傳統(tǒng)的二維軟件設(shè)計(jì)，人工排查具有極大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，能更好地提升鋁模板的使用效率，降低使用成本。在國家大力推行BIM技術(shù)、鋁模板施工技術(shù)應(yīng)用的形勢(shì)下，基于BIM技術(shù)高層建筑鋁模板設(shè)計(jì)施工技術(shù)研究及應(yīng)用，在建筑工程中具有很廣的應(yīng)用前景。

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