BIM技術在裝配式建筑施工中的應用

張曉泉

北京國際建設集團有限公司 北京 100054

引言

一直以來，我國的建筑行業(yè)所采取的設計方法都是傳統(tǒng)的設計方法，施工方法也比較落后，因為裝配式建筑在我國發(fā)展的并不是非常的成熟，并沒有較多的發(fā)展經(jīng)歷，對于裝配式建筑進行盲目的使用，會使得人員需求減少，施工的質(zhì)量達不到標準。國家在當下就業(yè)問題的影響以及技術缺陷雙重的壓力下，更多的采取的是傳統(tǒng)的方法。我國建筑行業(yè)正在快速的發(fā)展，相應的裝配式建筑也逐漸地成熟起來，同時我國的人口紅利也隨之而減少，勞動人口數(shù)量正在不斷下降。因此在當下國家已經(jīng)下定了決心，要不斷的推廣裝配式建筑，裝配式建筑在這一背景下逐漸地發(fā)展。應用的更加的廣泛，受到了業(yè)界更多的認同以及關注。

1 BIM技術在裝配式建筑前期的技術應用

1.1 裝配式標準化族庫的建立

在裝配式建筑當中，對于BIM技術的應用是建筑兩方面的優(yōu)勢共同融合在一起，裝配式建筑結構模型可以在BIM技術得到更加充分應用的基礎之上，高效的實現(xiàn)建立裝配式的標準化族庫，也可以使得建模的效率水平得到有效的提高和發(fā)展。建立裝配式標準化的族庫，當然可以使得工作效率大大提升，而在這些軟件當中自帶的碰撞校核管理器可以更加全面的對模型進行有效檢查和分析，能夠盡量避免預制結構的連接區(qū)域存在大量鋼筋交錯現(xiàn)象，從而出現(xiàn)碰撞情況。因為應用的BIM技術在對模型進行構建的這個過程當中，很可能不能夠滿足預制混凝土深化設計的相關需求。因此就可以提前應用一些計算機軟件，建立各種構建族后，在軟件當中實現(xiàn)開發(fā)參數(shù)化節(jié)點進行配筋，在這個建模中也需要直接將相關的構件做成參數(shù)化的構建，形成的就是更加標準的構建庫。

1.2 應用BIM技術的裝配式構件生產(chǎn)

在裝配式建筑的構建當中一個比較關鍵的環(huán)節(jié)就是相關材料構件的生產(chǎn)階段，這一階段是至關重要的一個階段，也是過渡工程項目設計以及進行施工需要了解到的重要階段。在以往傳統(tǒng)的構件實際生產(chǎn)的這個過程當中，都是設計單位需要向構件的生產(chǎn)廠家提供各種不同構件的詳細的圖紙構建，生產(chǎn)廠家需要對圖紙賬目展現(xiàn)的各個方面的信息，進行人工的信息收集和讀取這種方式，不可避免地會因為人工操作的一些失誤出現(xiàn)圖紙的讀取錯誤，生產(chǎn)出來數(shù)據(jù)不合格的構件，使得設計施工的機型遇到一定的問題，無法順利的展開。如果在裝配式構件生產(chǎn)過程當中，對于BIM技術進行更加合理的應用，則可以直接將構件模型的信息向廠家進行傳輸，所有射頻產(chǎn)品的具體尺寸以及相關的材料，包括預知構件的鋼筋水泥這些方面的參數(shù)信息都能夠利用BIM軟件更加全面、更加充分地傳輸給構件的生產(chǎn)廠家，表達得更加合理。所有的設計單位所提供出來的設計數(shù)據(jù)以及相應的參數(shù)，都能夠利用條形碼的形式進行轉換時期，直接成為加工參數(shù)。在構件生產(chǎn)的階段對于BIM進行應用也能夠完全實現(xiàn)設計信息和生產(chǎn)系統(tǒng)的直觀對接，在這種情況下能夠有效地避免出現(xiàn)構件生產(chǎn)錯誤等等問題，也可以使得預知構件生產(chǎn)自動化水平不斷的提高，生產(chǎn)效率得到有效的加強。

1.3 預拼裝檢驗

3D打印技術的試制可以確保施工進度達到一定的標準，使施工結果達到要求的效果，通過進行的預拼裝，模擬預制構件的拼裝工作，在模擬拼裝的這個過程中可以對具體工程項目，特別是具體施工的時候存在的一些不足的狀況進行改革和彌補，可以使得施工的進度進行更加科學的調(diào)節(jié)。當然最重要的是，可以通過預拼裝制作的相關建筑模型對工程項目的設計方案所具有的合理性，進行更加全面的驗證和更加有效的分析和探討[1]。

2 BIM技術在裝配式建筑施工過程中的技術應用

2.1 BIM應用于裝配式建筑施工過程模擬

在當前實際進行工程的具體施工工作的這個過程當中，能夠通過軟件的事故模擬技術直接演示出來在施工當中所存在的一些問題和方案，及時發(fā)現(xiàn)其中存在的一些不足的狀況，方便根據(jù)實際情況的變化，具體的對施工應方案進行有效的調(diào)整，避免出現(xiàn)施工事故問題。還能夠有效地減少在其中出現(xiàn)的，資源浪費問題，比如說在吊裝預制裝配式建筑構件的這個過程當中，在構件現(xiàn)場吊裝的有效管理也可以對BIM軟件進行合理的應用。通過在施工計劃當中寫入構件的基本屬性這種方式來對管理的模型進行構建，從而實現(xiàn)有效的優(yōu)化和調(diào)整。當然也需要結合具體的吊裝方案來模擬相關的施工工作，明確了具體的施工方案以后，工作人員就可以通過平板手持設備，從而對于工程項目施工的整個過程進行輔助性的管理。在模擬施工的時候，塔吊的工作范圍以及各個不同工地進行運輸?shù)木唧w路線，所涉及的各方面計劃都需要綜合的考慮。之后是各個不同施工環(huán)節(jié)之間的銜接配合，應該在設計階段提前的對相關的計劃進行完善，目的是保證應用的各個構件所具備的裝配質(zhì)量。在進行模擬施工的這個過程當中，也需要使得施工現(xiàn)場場地模型得到綜合。施工項目結構模型和施工計劃等多方面的內(nèi)容也是需要考慮的重點，通過BIM軟件的應用制作具備一定時間節(jié)點，按照相關施工計劃順序，從而銜接出各個階段模擬的動畫，這樣可以使得項目施工的過程表達的更加的清晰，并且使得這個過程表達的更加的直觀。

2.2 BIM技術應用于裝配式建筑材料管理

BIM技術的有效應用可以針對材料管理方面及時地做出一些改進，進行相關缺陷等完善。在裝配式建筑預制構件設計生產(chǎn)的這個過程當中，預制構件生產(chǎn)產(chǎn)地現(xiàn)場肯定會應用到各種材料，那么這種材料如果無法得到及時的處理就會堆積在現(xiàn)場。同時還有很多構件存在，在這個時候需要對預制構件及時的進行分類，而如果對預制構件進行分類的生產(chǎn)和分類的存儲，會消耗大量的人力資源以及物理資源，浪費較多的資金，并且在這個過程當中還非常容易出現(xiàn)一系列的問題。將材料生產(chǎn)過程以及實際運輸?shù)倪^程當中的BIM技術運用得更加充分，相關的價值體現(xiàn)得更加的全面，那么就可以對施工現(xiàn)場場地展開更加準確清晰的模擬。通過當下對工程項目實際發(fā)展狀況有得更加清晰明確的了解，也需要提前準備好施工個不同階段所需要的構件的數(shù)量，以及構建的具體狀況，防止在施工現(xiàn)場出現(xiàn)材料短缺的情況，又或者是這些無用的材料過量等的情況。驗收的相關工作人員需要根據(jù)電子信息表格，采集所需要的各種構件的信息使得，驗收工作效率水平可以得到提高和發(fā)展。在實際進行施工的時候，如果收到一些因素的影響，使得施工的具體進度出現(xiàn)了一定的變動，那么有關驗收工作人員則需要根據(jù)材料進入到施工現(xiàn)場的具體計劃，對實際材料進場的具備情況，進行更加靈活的安排和有效的分析，確認工作區(qū)域的構建數(shù)量是能夠滿足施工具體需求的。在施工工作完成了以后，也需要對BIM軟件進行應用，從而記錄整理在這個區(qū)域當中構建和材料實際的消耗狀況。并且需要對各種供電材料的計劃用量以及最終的實際用量進行對比和全面的分析，目的是能夠通過這樣的方式，為后續(xù)施工管理當中所應用到的材料，進行更加嚴格的管控，奠定堅實的基礎。

2.3 BIM應用于裝配式建筑碰撞測試

碰撞測試簡單來說就是對BIM軟件進行使用，從而對項目設計一個階段的各個不同管線布置碰撞進行更加嚴格充分的檢查，對建筑項目設計圖紙范圍內(nèi)的管線布置和建筑以及結構平面布置等多方面的內(nèi)容進行完善。為了能夠盡量的防止在實際工程的這個過程當中，不同的構件存在著的空間沖突問題，最大限度地減少碰撞的出現(xiàn)，在設計階段就需要做好關于碰撞的檢測，能夠有效地防止錯誤的持續(xù)，也能夠盡量地減少相關的失誤，使得設計方案在施工階段應用的更加的合理，盡量地避免對施工項目造成一些不必要的損失和影響。對BIM技術進行使用，制定設備管線的有效協(xié)調(diào)方案，相對于傳統(tǒng)的方案工作效率來說得到了有效的提高，也能夠盡量減少在設計方面存在的一些失誤問題，不同專業(yè)之間的協(xié)作水平也得到了進一步的發(fā)展。從理論上來看，能夠將BIM技術應用于工程項目碰撞測試最大限度的使得項目的效率水平得到發(fā)展，在實際上BIM技術還沒有在碰撞檢測的實際應用當中，進行實踐使用這些技術進行碰撞測試的工程項目。雖然說獲得的最終檢測效果達到了標準比較好，但是在使用和管理方面存在著的不足以及缺陷，漏洞相對來說還是比較多的，需要提高對于這方面問題的重視程度，并且及時采取有效的解決措施[2]。

3 BIM技術在裝配式建筑運營維護階段的技術應用

3.1 BIM應用于裝配式建筑信息管理

建筑工程項目從立項到建設完成整個期間所產(chǎn)生的各個方面的信息，所產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)內(nèi)容都可以通過BIM模型的建立存儲在運維管理的數(shù)據(jù)平臺當中去，所有的信息經(jīng)過這些軟件的整理歸類以后，可以在建筑建造過程當中所產(chǎn)生的所有軟件進行關聯(lián)，進行歸納和整理。當然在運營維護階段當中，設備的參數(shù)以及維護信息等也可以利用BIM模型直接關聯(lián)儲存在一起，這樣能夠方便后續(xù)實現(xiàn)精準的查找，能夠有效防止產(chǎn)生信息丟失的問題，也可以盡量減少手動搜索信息所耗費的工作量。

3.2 BIM技術應用于裝配式建筑設備故障檢修

BIM模型本身具有非常強烈的可視化的特點，可以將傳統(tǒng)的二維CAD繪圖的建筑構件和結構以三維的形式更加清晰地呈現(xiàn)出來。在實際的運維過程當中，隱藏在建筑物內(nèi)部的水電氣等相關的設備，是沒有辦法直接被檢測出來的。而通過BIM對于三維模型構建的利用就可以更加直觀地反映出這些隱蔽構建，具體的位置，盡量的縮短出現(xiàn)故障后進行檢修的時間，還可以使得工作的效率水平得到進一步的發(fā)展和提升。

3.3 BIM應用于裝配式電路應急方案制定

BIM技術本身還具有模擬仿真的這一具體的功能，通過對BIM軟件的應用，從而對運營維護階段所隱藏的更多危險進行辨別進行，定位和分析，提出有效的解決方案，以及相關的應急舉措，能夠起到一定的效果?？梢灾苯油ㄟ^軟件進行災害的模擬，比如說火災疏散的模擬幫助，運維工作人員制定更加科學的緊急疏散計劃，以及較為科學合理的疏散路線，能夠通過這種方式盡量的降低火災造成的更加嚴重的損失，以及給人員帶來的嚴重傷亡。和一般的裝配式電路應急方案進行對比，能夠發(fā)現(xiàn)的是對于BIM技術進行有效使用后的裝配式電路應急方案，更加的科學，更加的合理，對于財產(chǎn)以及生命的保護更加的全面，能夠盡量避免損失的出現(xiàn)，還能夠使得救援時間不斷的延長，給救援工作人員帶來更加便捷的救援通道，能夠使得因為火災而引起的一些危險事故，包括各種損失不斷的降低[3]。

4 結束語

在裝配式建筑設計當中以及具體的建設施工中，對于BIM技術的應用具體情況也提出來了一些策略，還有進一步加強裝配式建筑施工效率應該采取的一系列措施，希望能夠通過本文在這方面所進行的一系列分析和研究，對BIM技術在裝配式建筑工作當中的應用效果加強，起到一定的積極作用和影響。