尹 健 河南理工大學(xué)土木學(xué)院本科在讀

為了防止疫情蔓延，湖北省武漢市決定建造火神山醫(yī)院，該工程采用裝配式建筑。在其建設(shè)過程中，應(yīng)用BIM 技術(shù)將整體施工方案快速輸出；運(yùn)用裝配式建筑技術(shù)，采用集裝箱活動(dòng)板房，其結(jié)構(gòu)整體性好、施工方便，有效提升了建設(shè)進(jìn)度?！癇IM+裝配式”的模式，盡可能地利用成熟的拼裝式工業(yè)化成品，最大限度地降低現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)工作量，實(shí)現(xiàn)效率最大化。

一、BIM 技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

BIM 技術(shù)能通過BIM 信息模型實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)、電氣暖通等設(shè)計(jì)中碰撞問題的良好解決，有效幫助設(shè)計(jì)人員檢驗(yàn)設(shè)計(jì)中的漏洞并予以完善，做到在有限空間內(nèi)獲得最佳方案。對(duì)于裝配式建筑，能對(duì)預(yù)制構(gòu)件連接點(diǎn)部位的鋼筋安裝可行性進(jìn)行分析，使得節(jié)點(diǎn)連接的設(shè)計(jì)方案最佳化[1]。在施工階段，利用BIM 技術(shù)實(shí)現(xiàn)施工進(jìn)度模擬，優(yōu)化施工組織，完成項(xiàng)目中每個(gè)重點(diǎn)難點(diǎn)的模擬與分析，指導(dǎo)監(jiān)督施工現(xiàn)場(chǎng)的吊裝，防止現(xiàn)場(chǎng)安裝順序出錯(cuò)，確保工作人員的安全。BIM 可以模擬整個(gè)施工過程，并以此進(jìn)行指導(dǎo)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全性排查等，在保證工程施工質(zhì)量及進(jìn)度上有著顯著效果[2]。

二、BIM 技術(shù)在裝配式建筑施工中的應(yīng)用

1、BIM 模型的建立

工程施工前，需繪制設(shè)計(jì)圖和建立BIM 模型。在其過程中，主要有3 個(gè)環(huán)節(jié)：制定設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、建立模型和對(duì)模型進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用。BIM模型建立需按照裝配式建筑的詳細(xì)要求，完成對(duì)結(jié)構(gòu)類型、尺寸以及材質(zhì)等參數(shù)的設(shè)計(jì)。同時(shí)，利用相關(guān)技術(shù)管控所有參數(shù)，若數(shù)據(jù)有變化，則其相關(guān)數(shù)據(jù)也會(huì)出現(xiàn)改變，以此降低圖紙錯(cuò)誤概率，利于提升圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的整體水平。

火神山項(xiàng)目設(shè)計(jì)前期，利用BIM 軟件構(gòu)建出三維信息模型，將建筑和場(chǎng)地關(guān)系直觀呈現(xiàn)出來，并按照分析結(jié)果進(jìn)行場(chǎng)地平整、空間定位等。利用BIM 技術(shù)實(shí)現(xiàn)場(chǎng)地布置規(guī)劃，設(shè)計(jì)出高效方案?？紤]該項(xiàng)目的作用是治療重癥患者，大型設(shè)備多且密。此外，隔離區(qū)是格外重要。因此，為了實(shí)現(xiàn)空間密閉，設(shè)置潔凈走廊，防止交叉感染發(fā)生，在病房內(nèi)設(shè)計(jì)了單獨(dú)的衛(wèi)生間及隔空層防止潮濕。利用BIM 技術(shù)將室內(nèi)空間的布局實(shí)現(xiàn)三維渲染漫游，分析其內(nèi)部布局，令設(shè)計(jì)者直觀判斷室內(nèi)布置的優(yōu)劣，以進(jìn)行改良和完善。

2、 協(xié)同設(shè)計(jì)與碰撞的檢查

BIM 技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)信息交互平臺(tái)的建設(shè)，做到工程設(shè)計(jì)的各類信息共享及協(xié)調(diào)管理?；鹕裆紹IM 模型創(chuàng)建的主導(dǎo)者劉孟良就是依托該功能，實(shí)現(xiàn)與來自全國數(shù)百名設(shè)計(jì)師的信息共享，共同完成模型創(chuàng)建。在其信息交互平臺(tái)上，能及時(shí)有效處理不同類型的設(shè)計(jì)模型，做到模型的交互與合并，實(shí)現(xiàn)協(xié)同設(shè)計(jì)。而BIM碰撞軟件可以對(duì)模型具體情況進(jìn)行綜合分析，通過模擬技術(shù)，模擬碰撞檢查，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)方案的檢驗(yàn)，以減少設(shè)計(jì)中可能發(fā)生的錯(cuò)誤，并改善方案，確保工程質(zhì)量。

3、管理預(yù)制構(gòu)件

裝配式建筑所需的預(yù)制構(gòu)件種類繁多，加之火神山醫(yī)院開工緊急，大量的預(yù)制構(gòu)件需快速運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)，并盡快拼裝，要求工作流程、人員調(diào)配及施工簡(jiǎn)便易行。BIM 模擬平臺(tái)能把工程信息分類保存，利用模型調(diào)出需要的信息，如門窗統(tǒng)計(jì)表、連接件種類等信息，并為生產(chǎn)方提供相應(yīng)的加工圖和明細(xì)表，同時(shí)制訂科學(xué)的運(yùn)輸方案，確保預(yù)制構(gòu)件按時(shí)到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)。BIM 技術(shù)還可以分析構(gòu)件制造所使用的材料和制造工藝，分析預(yù)測(cè)其使用壽命，在一定程度上表示構(gòu)件的質(zhì)量，給工作人員提供直觀有效的觀察辦法。為了確保構(gòu)件數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，可以在構(gòu)件合理位置處加裝BIM 對(duì)應(yīng)的芯片，對(duì)構(gòu)件進(jìn)行跟蹤分析，掌握其詳細(xì)信息，一旦發(fā)現(xiàn)隱患，可及時(shí)采取相應(yīng)措施進(jìn)行應(yīng)對(duì)。

4、對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的布置以及人員協(xié)調(diào)管理

在工程建設(shè)中，總承包方需在很短的時(shí)間內(nèi)完成人員的組織、所需物品材料的協(xié)調(diào)，科學(xué)合理地安排好參建單位的人員及施工進(jìn)度，完成好工藝及工序的穿插流程，做到不同類的材料物資管理高效化。對(duì)BIM 場(chǎng)地模型進(jìn)行充分利用，做到可視化平面布置，判斷施工現(xiàn)場(chǎng)的布置是否合理、材料堆場(chǎng)的面積是否符合要求，同時(shí)能按照工程進(jìn)度計(jì)劃及時(shí)查看現(xiàn)場(chǎng)模型動(dòng)態(tài)變化信息，對(duì)不合理布置進(jìn)行調(diào)整。

該工程應(yīng)用BIM 技術(shù)中虛擬VR 施工手段，進(jìn)行多種裝配式構(gòu)件連接方式的比較，同時(shí)考慮施工效率與質(zhì)量，利用多種拼裝方式，兼顧醫(yī)療區(qū)與生活區(qū)結(jié)構(gòu)體系差，穿插完成施工與吊裝，有效降低現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的工作量，提升吊裝施工效率，確保施工進(jìn)度與質(zhì)量。投入使用后，利用BIM 智能化系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)醫(yī)護(hù)人員的工作環(huán)境，有效增強(qiáng)了應(yīng)急設(shè)施的管理能力。

三、結(jié)語

在突發(fā)疫情的防控方面，火神山醫(yī)院的修建發(fā)揮了極大的作用，創(chuàng)造了世界奇跡。“BIM+裝配式”的建筑技術(shù)充分表現(xiàn)了我國強(qiáng)大的基建能力?；鹕裆结t(yī)院的快速建成，是BIM 技術(shù)與裝配式建筑的完美配合，縮短工期，確保施工質(zhì)量，降低環(huán)境破壞，確保工作人員安全等，體現(xiàn)了中國力量。