劉偉

摘? ? 要：伴隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展以及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的不斷深入，傳統(tǒng)的建筑工程施工方式由于高能耗、低環(huán)保的特性而逐漸被低耗能、高環(huán)保的裝配式建筑結(jié)構(gòu)施工方式所取代。裝配式建筑結(jié)構(gòu)施工方式要發(fā)展，就要不斷對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行研究，從而有效地促使建筑施工工作效率得到提升，同時(shí)有效地節(jié)約能源，減輕污染?；诖?，文章就BIM技術(shù)在裝配式建筑結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：BIM;裝配式建筑;結(jié)構(gòu)施工;應(yīng)用

1? BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)主要是基于建筑信息構(gòu)建數(shù)字信息模型的一種信息技術(shù)。通過BIM技術(shù)可以將建筑相關(guān)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合，同時(shí)對(duì)建筑工程施工中的各項(xiàng)信息進(jìn)行分析，進(jìn)而形成數(shù)字信息模型，可以對(duì)整個(gè)建筑工程形成仿真的模型。BIM技術(shù)的主要特點(diǎn)是可觀性、協(xié)調(diào)性、模擬性、可優(yōu)化性以及可出圖性。

由于BIM技術(shù)的特性可以將建筑施工的情況以及施工人員的調(diào)配方案進(jìn)行呈現(xiàn)，還可以將建筑施工過程中容易發(fā)生碰撞的部位進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)可以有效地對(duì)施工環(huán)節(jié)進(jìn)行規(guī)劃，做好各個(gè)施工環(huán)節(jié)的承接工作。還可以將施工過程進(jìn)行模擬，從而對(duì)施工方式進(jìn)行改善。并且通過BIM技術(shù)可以出圖紙，將建筑施工的重點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)注，從而選擇適合的建筑施工方式。最重要的是BIM技術(shù)可以對(duì)于形成的建筑模型進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析，從而保證建筑施工的安全性、可靠性，避免建筑施工中可能發(fā)生的意外。

2? BIM技術(shù)在裝配式建筑施工中的應(yīng)用

2.1? BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用

（1）協(xié)助規(guī)劃設(shè)計(jì)。建設(shè)項(xiàng)目在施工前的規(guī)劃和設(shè)計(jì)很重要，前期規(guī)劃指明建筑建設(shè)的意圖和方向，設(shè)計(jì)意味著建筑具體要求，在傳統(tǒng)的建筑中，嚴(yán)重依靠人大腦中主觀思維，沒有嚴(yán)謹(jǐn)準(zhǔn)確的系統(tǒng)作為支撐，無法理性并且毫無失誤的處理大量數(shù)據(jù)，這也是傳統(tǒng)的建筑方法被時(shí)代淘汰的主要原因。而在現(xiàn)代的建筑中，充分發(fā)揮BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，將其與地理信息系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)合，仔細(xì)研究地理信息系統(tǒng)搜集的數(shù)據(jù)，再利用BIM技術(shù)建立直觀的模型，這樣就能更好更高效的指導(dǎo)建筑過程的實(shí)施。在這過程中，BIM技術(shù)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，BIM技術(shù)模型的建立是由構(gòu)件之間的各種參數(shù)構(gòu)成的，并且這些構(gòu)件都擁有自己獨(dú)一無二的特性，當(dāng)改變構(gòu)件中的任意參數(shù)時(shí)，利用BIM技術(shù)建立的模型也會(huì)隨之發(fā)生相應(yīng)的改變，通過BIM可以獲取構(gòu)件的各種性能參數(shù)，例如，尺寸，大小，材質(zhì)，間距，直徑等等。這樣就避免了人為對(duì)模型進(jìn)行修改的麻煩和不精確的現(xiàn)象的發(fā)生，同時(shí)也提高了工作的效率。

（2）減少設(shè)計(jì)上的誤差。BIM技術(shù)能夠減少設(shè)計(jì)上的誤差指的是當(dāng)BIM技術(shù)應(yīng)用時(shí)，不僅因?yàn)樗赜械娜S立體模型的建立，使得設(shè)計(jì)人員能夠更加直觀的獲得各種構(gòu)件的準(zhǔn)確參數(shù)，例如直徑，長(zhǎng)度，厚度等，此外，它可以促使設(shè)計(jì)師更加認(rèn)真和負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)工作，并對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行更精確的設(shè)計(jì)研究，從而減少了偏差的概率發(fā)生。

2.2? ?BIM技術(shù)在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)階段的應(yīng)用

（1）優(yōu)化整合預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)流程。裝配式建筑的構(gòu)件生產(chǎn)階段是連接生產(chǎn)和施工的重要工序，組件的具體尺寸，厚度和其他信息可以直接從裝配式建筑物的BIM模型獲得。進(jìn)度將隨時(shí)與施工單位溝通，以確保施工進(jìn)度。為了確保所生產(chǎn)的部件的質(zhì)量，還可以在部件中植入包含部件尺寸和位置特定信息的RFID芯片，并通過芯片跟蹤部件的生產(chǎn)進(jìn)度，物流以及質(zhì)量和其他信息，隨時(shí)隨地了解組件的進(jìn)度，確保項(xiàng)目的進(jìn)度和效率。

（2）加快裝配式建筑模型的試生產(chǎn)過程。BIM技術(shù)可以加快裝配式建筑模型試制過程，在裝配式建筑設(shè)計(jì)完成之后，將BIM模型中包含的構(gòu)件材料，尺寸等與生產(chǎn)廠家進(jìn)行共享，廠家可以直接從模型中獲取生產(chǎn)構(gòu)件所需要的參數(shù)直接指導(dǎo)生產(chǎn)，還可以通過用于組件生產(chǎn)過程的條形碼將模型中的參數(shù)直接轉(zhuǎn)換為生產(chǎn)參數(shù)，這可以提高組件生產(chǎn)的準(zhǔn)確性，提高質(zhì)量，可以提高自動(dòng)化程度并提高生產(chǎn)效率，也可以通過3D打印的途徑將模型打印出來，直接指導(dǎo)施工，并檢驗(yàn)原設(shè)計(jì)的適用性。

2.3? ?BIM技術(shù)用于裝配式建筑施工階段

（1）動(dòng)態(tài)材料管理。利用BIM技術(shù)還可以對(duì)材料進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理，BIM技術(shù)可以根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際條件進(jìn)行準(zhǔn)確的分析，在施工前期計(jì)算出需要的材料的用量，制定出材料采購的具體計(jì)劃和數(shù)量，避免和減少在施工過程中材料數(shù)量的不足影響施工進(jìn)度和效率，或者材料大量的剩余，造成資源的浪費(fèi)和二次搬運(yùn)造成成本增加現(xiàn)象的發(fā)生。同時(shí)當(dāng)施工進(jìn)度發(fā)生改變時(shí)，BIM技術(shù)也可以根據(jù)實(shí)際發(fā)生的情況進(jìn)行分析，對(duì)材料的用量進(jìn)行自動(dòng)的調(diào)整，對(duì)計(jì)劃用量和實(shí)際用量的偏差進(jìn)行準(zhǔn)確的分析，用來指導(dǎo)材料的采購和施工的進(jìn)程。

（2）施工進(jìn)度、質(zhì)量管理。建筑施工過程的進(jìn)度以及建筑工程的質(zhì)量是影響建筑項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益的重要環(huán)節(jié)，通過BIM技術(shù)進(jìn)行模擬分析，構(gòu)建出可視化的模型，將實(shí)際的施工數(shù)據(jù)與計(jì)劃的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，找出兩者之間的差異，并不斷優(yōu)化施工計(jì)劃。

2.4? ?BIM技術(shù)在裝配和施工運(yùn)行維護(hù)階段的應(yīng)用

借助BIM和RFID技術(shù)搭建的信息平臺(tái)可以建立裝配式建筑的維護(hù)管理系統(tǒng)，例如，利用BIM技術(shù)建造的建筑物內(nèi)發(fā)生突發(fā)性的火災(zāi)，滅火人員可以抽調(diào)出BIM技術(shù)中包含的信息進(jìn)行分析，找出發(fā)生火災(zāi)的位置，并且找出發(fā)生火災(zāi)的部位所用的建筑材料，根據(jù)所使用的建筑材料匹配效果最佳的滅火設(shè)備。而且，當(dāng)建筑物發(fā)生損壞時(shí)，也可以通過BIM技術(shù)直觀的看到損壞部位所用的材料的型號(hào)，尺寸，鋼筋的直徑，規(guī)格型號(hào)以及廠家的信息等等，使維修工作更加的便捷高效，提高了在裝配和施工運(yùn)行維護(hù)階段的設(shè)備維護(hù)管理水平。

3? 實(shí)例分析

某裝配式建筑工程總建筑面積超過18萬㎡，總占地面積2.5萬㎡，包含4棟高層建筑和6棟多層建筑。BIM結(jié)構(gòu)應(yīng)用目標(biāo)為全員施工全過程參與，利用建立BIM三維模型的方式，分階段審核設(shè)計(jì)的CAD圖紙，從而提高施工效果。

3.1? 梁柱鋼筋節(jié)點(diǎn)

在該項(xiàng)目工程中，高層辦公樓所采用的是勁性鋼骨柱的方式。但是，對(duì)于勁性柱與梁之間的鋼筋板扎還存在著施工難度，深化設(shè)計(jì)的CAD圖紙中，托板、鋼筋預(yù)留洞口位置可能與現(xiàn)場(chǎng)需求產(chǎn)生偏差，鋼筋排布密集，施工班組進(jìn)行施工時(shí)無法從二維CAD圖紙中獲得準(zhǔn)確施工指導(dǎo)。因此，可以進(jìn)行BIM深化設(shè)計(jì)，創(chuàng)建勁性柱與梁節(jié)點(diǎn)鋼筋排布三維模型，提供符合現(xiàn)場(chǎng)需求的托板、鋼筋預(yù)留洞口的準(zhǔn)確位置，確定各根鋼筋的位置、彎錨、搭接、穿洞等。

3.2? 機(jī)電管線與結(jié)構(gòu)碰撞管線碰撞問題

BIM最直觀的特點(diǎn)在于三維可視化。BIM的三維技術(shù)可以提供前期碰撞檢查，降低工程項(xiàng)目的出錯(cuò)率和返工率，還能優(yōu)化凈空，優(yōu)化管線排布方案。三維管線方案碰撞優(yōu)化后進(jìn)行施工交底、施工模擬，可使施工質(zhì)量得到提高，還能提升施工人員與業(yè)主溝通的能力。

3.3? 4D施工模擬階段應(yīng)用

利用四維施工過程、施工工序安排，對(duì)施工不同時(shí)段的設(shè)備利用和放置時(shí)間、位置，以及材料的堆放和運(yùn)輸進(jìn)行管理，尋求最快、最高效的施工設(shè)備利用方案和材料的及時(shí)、快速供應(yīng)規(guī)劃。清晰設(shè)備與材料管理周期，制定合理的人力資源進(jìn)行重點(diǎn)管理。

4? 結(jié)束語

綜上所述，將BIM技術(shù)應(yīng)用在裝配式建筑結(jié)構(gòu)施工中，不僅可以有效地保證建筑施工的質(zhì)量與進(jìn)度得到提升，同時(shí)可以有效地節(jié)約建筑成本，減少污染，真正構(gòu)建綠色建筑。這就意味著，要不斷提高BIM技術(shù)的應(yīng)用于推廣，促使BIM技術(shù)在裝配式建筑結(jié)構(gòu)施工中的良好應(yīng)用，進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王士軍.BIM技術(shù)在裝配式建筑結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用[J].江西建材，：2018（10）：103～104.

[2] 馬波. BIM技術(shù)在裝配式建筑結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用[J].山西建筑，2019（2）：81～82.

[3] 王偉.當(dāng)前BIM技術(shù)在裝配式建筑結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用[J].住宅與房地產(chǎn)，2018（16）：186.