王云華

摘 要：由于裝配式建筑的設(shè)計、工廠制造和現(xiàn)場安裝三個流程的分離會使構(gòu)件因設(shè)計不合理而無法在現(xiàn)場正常安裝，以深圳祥心路保障房項目為例，實證了基于BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用。BIM技術(shù)不僅可對裝配式預(yù)制構(gòu)件進行深化設(shè)計，而且可模擬裝配式建筑施工場地布置、施工工藝、利用BIM平臺實現(xiàn)對構(gòu)件的協(xié)同管理，節(jié)約成本，提高經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；裝配式建筑；應(yīng)用

1 引言

裝配式建筑構(gòu)件采用集中生產(chǎn)的方式，生產(chǎn)過程資源浪費少，建筑建造過程機械化程度高，環(huán)保節(jié)能，施工進度快，對我國傳統(tǒng)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級，實現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。近年來，一些學者對裝配式建筑進行研究，其中BIM技術(shù)尤為突出。BIM全稱建筑信息模型，是以建筑工程項目的各項相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ)，建立建筑模型，具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性五大特點。利用BIM技術(shù)，可仿真模擬建筑物的真實信息，包括三維幾何形狀信息及非幾何形狀信息。如建筑構(gòu)件的材料、重量、價格、進度和施工等。建筑信息模型集成了建筑工程項目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)，能夠為設(shè)計師、建筑師、水電暖鋪設(shè)工程師、開發(fā)商乃至最終用戶提供“模擬和分析”。

2 我國裝配式建筑的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 裝配式建筑的簡述

裝配式建筑是將建筑的部分或全部構(gòu)件在工廠預(yù)制完成，然后運至施工現(xiàn)場，將構(gòu)件通過可靠的連接方式組裝而成的一種建筑模式。預(yù)制構(gòu)件分為預(yù)制鋼構(gòu)件、預(yù)制混凝土構(gòu)件等，預(yù)制構(gòu)件運到施工現(xiàn)場后，會進行鋼筋混凝土的搭接和澆筑，結(jié)合先進的連接技術(shù)，充分考慮結(jié)構(gòu)整體的抗震性能，使其從設(shè)計、制造到最后施工搭接，都在一套標準化和模式化的流程中有序進行，成本、進度及質(zhì)量管控更加科學高效，實現(xiàn)了建筑模式的節(jié)能智能化提升。

2.2 裝配式建筑的發(fā)展現(xiàn)狀

首先，目前我國的裝配式建筑還處于初級發(fā)展階段，預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)供應(yīng)商資源嚴重不足，且生產(chǎn)能力、生產(chǎn)工藝、設(shè)計加工和現(xiàn)場裝配一體化程度都不算很高。其次，由于產(chǎn)業(yè)鏈資源缺乏、設(shè)計能力、設(shè)計技術(shù)及各方面人才的缺乏，致使裝配式建筑成本的壓縮無法達到預(yù)期，甚至比傳統(tǒng)建筑方式還要高，造成市場推廣困難。再次，對于標準化、模數(shù)化、工業(yè)化及設(shè)計建造一體化的建筑工藝及技術(shù)掌握不足，不能有效達到構(gòu)件生產(chǎn)工業(yè)化、現(xiàn)場施工機械化及整個過程信息化的目標。最后，傳統(tǒng)建筑行業(yè)管理制度及相關(guān)規(guī)范并沒有達到對裝配式建筑各環(huán)節(jié)的有效引導(dǎo)、規(guī)范化監(jiān)督，也沒有形成必要的行業(yè)質(zhì)量、安全生產(chǎn)標準，整個裝配式建筑還在初級探索中慢慢前行。

3 預(yù)制裝配式建筑施工技術(shù)的應(yīng)用

3.1 預(yù)制窗體施工

在預(yù)制裝配式建筑施工過程中，預(yù)制窗體是一項重要內(nèi)容，應(yīng)該對其施工技術(shù)進行嚴格控制。例如，在預(yù)制窗體施工時，應(yīng)該注重連接窗體的預(yù)留螺母，將作業(yè)面與窗體距離控制在300mm，連接窗體的相應(yīng)構(gòu)件。在對窗體的構(gòu)件進行連接的過程中，應(yīng)該及時調(diào)整窗體方向，實現(xiàn)窗體螺栓與墻板連接孔的有效結(jié)合，有助于預(yù)制裝配式建筑質(zhì)量的提升。

3.2 無腳手架多功能安全防護體系

為了保障預(yù)制裝配式建筑施工的質(zhì)量，需要建立無腳手架多功能安全防護體系，作為一種新型施工圍欄，在固定的過程中需要用到預(yù)制墻板的預(yù)埋螺栓，避免了重新開孔造成的資源浪費，無腳手架多功能安全防護體系的設(shè)置，實現(xiàn)墻體整體性的增強。連接鋼片在圍欄固定中應(yīng)用之后，能夠為下一階段墻體安裝的定位提供有效幫助，提升墻體安裝的精度，提高預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)的合理性。無腳手架多功能安全防護體系的安裝和拆卸都比較方便，本身質(zhì)量也較輕且能夠?qū)崿F(xiàn)重復(fù)利用，有效實現(xiàn)了施工材料的節(jié)約。

3.3 預(yù)制疊合板安裝施工

預(yù)制疊合板安裝施工工作，會對預(yù)制裝配式建筑的質(zhì)量產(chǎn)生重大影響，因此應(yīng)該嚴格控制預(yù)制疊合板安裝施工技術(shù)與工藝，保障施工過程符合相關(guān)規(guī)范和標準。將預(yù)制疊合板與作業(yè)層的距離控制在300m左右，合理調(diào)整預(yù)制疊合板安裝的方向，并實現(xiàn)準確定位，減少預(yù)制疊合板安裝施工中存在的誤差。在安裝預(yù)制吊板的過程中，應(yīng)該避免出現(xiàn)碰撞現(xiàn)象，對于預(yù)制疊合板進行有效保護，從而實現(xiàn)資源的有效利用，提升安裝施工的質(zhì)量。為了提升預(yù)制疊合板吊裝安裝的緊密性，可以在安裝施工過程中采用模數(shù)化吊裝方法。為了保障預(yù)制疊合板安裝的安全性與穩(wěn)定性，可以將臨時支架設(shè)置在底部。將臨時支架間距控制在150cm左右。等完成吊裝工作后，拆除臨時支架以便下次使用。在安裝雙層結(jié)構(gòu)的過程中，可以將雙層支架進行有效設(shè)置，保障安裝施工的順利進行。完成上一層預(yù)制疊合板安裝施工后，開始澆筑混凝土，2-5天后進行混凝土強度的檢驗。拆除下一層支架的工作應(yīng)等到混凝土強大達到70%時進行，實現(xiàn)預(yù)制疊合板安裝施工質(zhì)量的提升。

3.4 BIM技術(shù)在裝配式建筑施工建造階段的應(yīng)用

就裝配式建筑施工建造階段而言，BIM技術(shù)的應(yīng)用基本上體現(xiàn)于以下方面：第一，可以伴隨著預(yù)制構(gòu)件地庫存與現(xiàn)場管理予以改進。就現(xiàn)實的施工過程來看，時常會發(fā)生無法找到構(gòu)件或者是沒有找對構(gòu)件等現(xiàn)象，因此唯有對施工現(xiàn)場開展嚴格地管理，才能夠有效避免類似事件的發(fā)生。應(yīng)用BIM技術(shù)，并實現(xiàn)該技術(shù)與RFID技術(shù)的有效結(jié)合，便能夠動態(tài)地控制與追蹤這些構(gòu)件。第二，依靠5D施工模擬不斷優(yōu)化施工與成本計劃，有效控制工程質(zhì)量的進度。在3D-BIM模型的基礎(chǔ)上，又引進了資源與時間的維度，從而構(gòu)建形成了5D-BIM模型，通過此模擬裝配式建筑的所有施工過程以及資源投入具體狀況，這樣一個動態(tài)的施工規(guī)劃便形成了。

3.5 BIM技術(shù)在裝配式建筑運營維護階段的應(yīng)用

就裝配式建筑運營維護階段而言，BIM技術(shù)主要應(yīng)用于提供建筑物使用狀況、所有構(gòu)件運行狀況和財務(wù)等信息數(shù)據(jù)。第一，BIM技術(shù)應(yīng)用在物業(yè)管理上發(fā)揮了比較大的作用。BIM軟件依靠與有關(guān)設(shè)備予以連接，能夠計算并提供建筑物的各個方面的參數(shù)，從而對建筑物的使用運行狀況進行判斷，如此一來，有關(guān)人員便能夠在第一時間里面進行科學地決策。此外，BIM技術(shù)與RFID技術(shù)有效結(jié)合并應(yīng)用于門禁系統(tǒng)以及涉事管理上，也能夠發(fā)揮很大的作用。當把電子標簽安裝于所有構(gòu)件上面的時候，有關(guān)人員在維修過程中便能夠借助閱讀器迅速地查找出有關(guān)設(shè)備的位置，在維修之后再將有關(guān)信息數(shù)據(jù)再一次記錄于電子標簽里面，再將這些信息數(shù)據(jù)存儲到BIM物業(yè)管理系統(tǒng)里面。第二，當裝配式建筑進行拆除或者是擴建的過程中，應(yīng)用BIM技術(shù)分析和檢測建筑結(jié)構(gòu)的各方面指標，能夠有效避免發(fā)生結(jié)構(gòu)損傷的問題。另外還可以發(fā)揮其非常好的回收資源作用，應(yīng)用BIM技術(shù)對那些壽命結(jié)束的建筑物的構(gòu)件還能夠再次利用進行了解和掌握，如此一來不僅能夠降低能源的消耗，而且還符合可持續(xù)發(fā)展的要求。

4 結(jié)語

在當前建筑的發(fā)展過程中，預(yù)制裝配式建筑以其優(yōu)越的性能受到社會的廣泛歡迎，預(yù)制裝配式建筑對于環(huán)境的污染較小，而且施工過程快速便捷易于控制，所以能夠提升施工的效率。在預(yù)制裝配式建筑施工的過程中，應(yīng)該加強施工技術(shù)的研究和創(chuàng)新，提升預(yù)制裝配式建筑的施工質(zhì)量。其中包括了外掛式作業(yè)平臺技術(shù)、PC技術(shù)、ISP自保溫技術(shù)和混凝土構(gòu)件施工技術(shù)等。

參考文獻：

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[2] 楊世富.預(yù)制裝配式建筑施工技術(shù)研究與應(yīng)用[J].居舍，2018（20）：97+136.