BIM技术在预制装配式建筑施工中的应用

陈子伟

摘要：装配式建筑结构和传统性的建筑结构存在一定的差异性，打破了原本现场区域进行混凝土搅拌和浇筑的方式，而是在工厂中预先的进行构件施工建设，在完成建设之后运输到现场进行装配，主要涉及到立柱结构、隔板结构、梁体构件结构部分等，在制作之后运输现场直接拼装处理，安装期间只需设置预留孔洞，将其与钢材之间相处匹配，然后进行浇筑，就可以完成现场任务。本文对BIM技术在预制装配式建筑施工中的应用进行分析，以供参考。

关键词：BIM技术;预制装配式建筑;应用

引言

随着我国城市化进程的不断推进，城市内的人口压力也在不断加剧，需要提高建筑的建设效率解决人口的住房需求。与传统的建筑工程施工相比，装配式工程在建设的效率和质量方面都极具优势，更有利于施工企业开展成本维护和管理。

1预制装配式建筑定义

随着科学技术的不断发展，工业技术水平明显提升，房屋建造也可以像产品生产一样进行批量制作，将提前预制好的各类构件运输到工地组装起来即可。在以往的建筑设计过程中，需要在施工现场进行各部分构件的生产和制作，在施工现场结合图纸要求进行施工，无法从根本上保证施工质量。而预制装配式建筑是现阶段具有完整性和先进性的一种建筑形式，在工厂中提前对建筑工程所需要的各部分构件进行预制加工，在施工现场通过组合安装即可完成施工建设，包括楼梯、阳台、楼板等。这种建筑形式能夠有效实现节能、环保、绿色等目标，而且施工场地相对较小，有助于完成施工标准化，节约各类资源。现阶段，很多城市建筑工程开始使用这种预制装配式建筑，能够从施工全过程保证施工质量，促进城市建设。

2装配式建筑结构

现阶段所兴起的装配式建筑方式是对传统施工方式的创新和突破，被广泛应用在各类施工项目中，形成建筑行业发展与环境之间的平衡一致性。装配式建筑对周围施工环境的要求和标准低于一般水平，在开始施工前，将具体的预制件运输到现场，符合国家绿色、安全、可持续的环保理念。当现场所需施工原料到达之后，施工人员结合设计方案和具体的施工步骤展开整个安装工程，可以为工作人员营造一个安全且良好的工作环境，最大程度地降低因环境和人为因素造成的设计误差，进一步提高整个工程的质量和效果，管理人员必须提高责任意识，对其进行监督。

3 BIM技术应用优势分析

3.1提升建筑设计效率

装配式建筑结构相对特殊，许多核心构件都是预制完成的，在设计时，要综合考量，对预制构件的预埋有精准的判断，这是施工的前提。除了构件预埋之外，还要优化预留孔洞设计，为了保证施工效果，技术人员要制定协调设计的策略。总而言之，装配式建筑设计难度较大，时长也比较长。应用BIM技术，可以取得设计层面的突破，缩短设计的时长，同时提高设计的精准性，确保装配式建筑结构合理以及稳定。研究发现，在结构设计阶段使用BIM技术，可以提供信息精准检索方面的保障，在其辅助下，更好、更便捷地完成修改与优化设计方案，提升建筑设计效率。在此前提下，适当结合云端技术，将自动纠错功能适当、合理地发挥出来，提升设计合理性。

3.2预防设计误差

BIM技术可以在精细化设计的特殊要求下，规避装配偏差问题。在BIM技术的帮助下，构件参数、性能可以更加理想，通常情况下，人员利用该技术，可以进一步精确参数，例如钢筋保护层、构件尺寸、钢筋直径等。在此基础上，BIM三维视图模型的优势可以显现出来，通过三维视图模型，不断优化设计方案，在判断预制构件契合程度的同时，提出合理措施[1]。利用更直观的方式，避免设计误差，提升设计可靠性，保证建筑设计品质。与此同时，还可以减少装配施工的成本，对构件种类、数量严格、精细化控制，高效率完成施工任务，以施工质量保障为前提，合理降低施工成本，同时达到节约资源的目的。

4 BIM技术在预制装配式建筑施工中的应用

4.1方案构建应用

为确保装配式建筑工程在施工现场能快速推进，其方案的设计必须要科学合理，特别是一些预构件的尺寸规格和形状结构等，避免在实际施工时产生不匹配的现象，给施工单位造成不必要的经济损失。在设计之前，要求设计人员充分了解用户的基本需求和施工现场的实际情况，通过提前规划、有效测量了解现场。BIM技术可三维建模，使工厂、用户都能更好地了解项目的需求和功能。利用BIM技术进行项目规划建设时必须要模拟构建，测试相关技术是否符合需求，并对一些步骤进行反复验证，确保施工安全、有序。特别是一些细节性的规划和预制构件的拼接，都要通过反复测试予以优化，确保方案的合理性。在设计过程中要求设计人员充分考虑工厂的实际生产问题，对一些过于精细的零件可选择精度更高的设备来完成，为实际施工做好准备工作。

4.2工程中BIM模型的建立

在此工程项目中，BIM建模软件采用的是Revit，对施工进程进行模拟控制的软件是Navisworks，两个软件相结合，对整个项目的设计和施工进行了指导控制。同时，在此项目中还利用vasari软件对该项目实际使用时的室内外温差情况进行模拟。在进行建模时，先利用Revit软件进行预制装配式建筑BIM模型的建立，并对建立好的模型进行全面深化，为后期不同专业和施工内容的碰撞检查提供便利。在检查完毕之后，对出现错误的地方，进行修改和调整，建立完善的模型。之后，利用vasari软件对建筑的性能进行分析，并对其耗能情况进行模拟对比，为设计施工选择最合适、最节能的设计施工方案。

4.3 BIM技术在碰撞检查中的应用

BIM模型中的碰撞检查工程可以实现三维可视化，比如，在该项目中，为该楼梁柱结合位置的一个节点三维视图，从图中可以发现梁柱结合位置的钢筋布置情况，以及详细的标注等等，这样施工管理人员可以直接发现节点位置的钢筋布置情况和钢筋设置不合理的情况。另外，还可以检查构件和构件之间有没有严格按照施工设计图纸进行连接。

4.4制造构件环节

预制构件是装配式建筑中的一大主要特色，突破了传统的施工建筑方式。管理工作人员只有从制造构件环节着手，才能不断解决装配式建筑工程在可持续发展过程中面临的各项问题。在融入BIM技术之后，可以对后期产生的问题进行有效分析和推测，利用虚拟模拟方式将整个建筑内部的状况直观地展现在管理人员眼前，可以有效地提高整个装配式建筑预制构件环节的合理性。除此之外，装配式构件制造环节极为重要，可以利用芯片追踪的方式实现信息的共享和信息数据库的构建，一旦出现异常现象，数据库内的数据就会呈现紊乱的状态，就需要管理人员及时派遣维修人员进入工程内部，对危险因素进行逐个排查，提高整个建筑的安全性。

结束语

总之，BIM技术的特点突出，在当前装配式工程施工建设中发挥了重要作用。利用BIM的建模能更好地验证装配式建设方案中的不足，通过模拟现场拼接的方式寻找当前预制构件设计尺寸的合理性，确保项目能够快速稳定推进。在实际施工过程中，还可通过BIM技术对项目的进度进行检验，若存在质量问题或项目延误，可随时动态化调节后续的项目建设进程，确保项目能按期交付。

参考文献

[1]赵梓君，向奕萱.BIM技术在装配式建筑施工中的应用[J].中国科技信息，2019（20）：36-37.

[2]冯晓科.BIM技术在装配式建筑施工管理中的应用研究[J].建筑结构，2018，48（S1）：663-668.

[3]姜浩.BIM技术在预制装配式建筑施工中的应用[J].建筑施工，2017，39（06）：804-806+811.

[4]杜康.BIM技术在装配式建筑虚拟施工中的应用研究[D].聊城大学，2017.