BIM技术在铝模二次结构深化排布中的应用

申靖宇，刘志忠，范向前，王科伟，周岳威

（1.广东碧桂园职业学院；2.中国十七冶集团有限公司）

1 研究背景

铝模二次结构深化排布作为施工技术的重要组成部分，由于建筑节点小，单元数量众多，在施工过程中难以进行准确设计，因此，在施工现场可能会任意切割、浪费和损失原材料。如果所有砌块、支撑柱、导墙、瓷砖、门、楣的空间布置能在开工前确定和计算，那么，未申报的砌块和劣质构件就可以在开工前交付到合适区域，这将节省二次铝施工时的建筑材料成本。项目部通常使用CAD 等工具在平面上创建二维图形，进行排版时很容易出错。

本文结合BIM 的特点及应用现状，研究其在铝模二次结构深化排布中的应用，并将BIM 技术应用在实际工程案例的铝模二次结构深化排布中，根据施工项目的铝模二次结构深化排布施工经验和深化设计进行结合应用[1]。

2 BIM技术发展现状

近年来，随着计算机技术的发展，不同的BIM软件扩展了BIM技术在工程领域的应用。而我国BIM应用起步较晚，大部分仍处于应用初期。当前，BIM技术在建筑领域应用较为广泛，主要应用在设计、施工、运营等方面，对铝模深化二次结构的研究较少。

2.1 BIM在设计阶段的应用

BIM在设计阶段，可以显示建筑形式、位置和方位。可以深化项目，直观地修改元素的状态，更准确、更快速地构建三维模型。这可以为项目提供正确的解决方案，减少设计阶段的错误率。促进招标预算并减少建设投资。因此，在建筑设计阶段，BIM被广泛用于设计图纸的论证，以及分析建筑各专业的特点和评估绿色结构。

2.2 BIM在施工阶段的应用

在施工阶段，可以使用Navisworks 进行碰撞检查，合理规划各单位的进场顺序，有效减少返岗次数。建设部门应用实时BIM技术对现场施工进行监督，降低风险，提高施工速度，控制施工成本和工期，提高施工质量，高效、准时地完成计量和付款。因此，BIM 技术是一种可以在施工现场进行精细化施工的技术工具。

2.3 BIM在运维阶段的应用

BIM 在运营阶段，可以随时观察到各个配件的耐久性、有效检测各类问题并进行修复；可以使用BIM 模型进行灾害规划，该模型将提供关键的施工信息，提高响应措施的有效性并降低安全风险；可以进行资产管理，以便从建设项目的实施中获得更多利润；还可以管理外层空间，记录外层空间的使用情况并确保完全控制外层空间[2]。

3 BIM技术在铝模二次结构深化排布中的应用

3.1 工程概况

广州市增城某项目大楼，地上26 层，地下1 层，框架剪力墙结构。由5层商业裙楼与33层住宅公寓主楼组成，总建筑面积13414.78m2。该项目是集住宅、商业及地下车库、人防于一体的现代化综合建筑。项目的重难点为项目规划占地面积小，周边均为主要交通道路；地下室面积较大（深基坑约10m），后浇带较多且裙楼复杂；工期紧、体量大、质量要求高。

3.2 项目实施

3.2.1 BIM技术进行三维效果展示

面对该项目的实际困难，常规工艺通过二维图纸进行展示，建设方担心后期成品无法达到预期效果。通过BIM 技术进行模型设计，可提前看到成品效果[3]。

3.2.2 技术交底

传统的铝模图纸优化是由施工方与铝模厂家通过CAD图纸进行技术对接的，存在比较抽象的技术交底和交底不完全等问题，尤其是对于初次接触铝模工艺的工人。应用BIM 技术实现铝模型的3D 模型展示，完成铝模技术的深化分析，解决复杂的技术交底问题、沟通不完整的现场问题，提高现场工作人员的工作效率。BIM 模型实现了3D 模型及细节的三维演示，对铝模型制作、装配和测试具有良好的视觉效果，施工便利性显著，提前避免和消除节点施工中的碰撞、反复修改模型、直观显示死角问题，减少现场生产成本和物理磨损，实现建筑成本和施工的最大效率。

3.2.3 图纸审查

传统的图纸审查允许通过审查CAD 图纸检测图纸设计过程中的问题。其过程耗时、工作量大，不同专业之间的碰撞问题难以发现。BIM技术的应用将二维图纸转化为三维模型，在建模过程中发现问题、纠正问题，在建模完成后直观地检测到施工工作的真实状态，从而发现模型，即图纸的问题，然后对问题进行修改，并最终完成图纸各个问题的检查与修改。实施多学科协调工作，减少或避免因前期图纸问题而导致的后期返工。

3.3 BIM技术在铝模二次结构深化设计排布中的应用

3.3.1 技术难点

在传统的设计模式中，各专业缺少联系，导致经常出现矛盾和冲突，并且难以协调和避免，本项目利用BIM 建立三维模型，通过铝模深化结构排布对项目的各专业进行空间协调，发现问题及时反馈给设计人员，减少设计错误与漏洞，大大缩短设计实际时间，从而有效消除了碰撞与冲突（见表1）[4]。

表1 铝模设计反馈表

3.3.2 铝模二次结构深化设计排布应用

针对建筑工程而言，如何缩短工期、降本增效是每个项目优先考虑的问题。针对这两个指标，结合精细化管理工程，以设计图为基础，对设计进行二次深化，同时最大限度保证施工质量，加快施工节奏，缩短工期，降低建设成本。通过对墙体进行精细化排布，在三维模型中更加直观形象的表现出墙体中门窗洞口、构造柱、过梁、水平系梁之间的关系。将部分过梁与系梁合并，从而减少支模及混凝土浇筑，节约材料及人力（见图1、图2）[5]。

图1 铝模深化二维图

图2 BIM铝模二次结构深化设计排布三维图

3.3.3 铝模装修深化阶段

在铝模装修精细排布过程中，通过运用BIM 软件建立的模型能够包含构件的所有信息，例如尺寸、个数、型号等，可以直接导出原材料的详细使用情况。使用BIM技术对铝膜进行二次深化排布对我们来说是一个很大的改革，可以解决传统工作费时费力、算量不精确、提量麻烦的难点。给每个施工段提供准确的用料，可以有效把控物料的使用。经过BIM技术对材料用量统计，项目精细化管控，节约砌体材料，减少成本，提升了施工预算的精度与效率。

4 结语

通过铝模深化排布，在进行工作时一次可以完成多项工程节点工作，提高了工作效率，节约了人力、物力等资源。因此，铝膜二次结构深化设计排布在施工前期具有很重要的作用，各种复杂节点的详细设计和预留嵌入能为后期铝成型系统的顺利落地打下良好基础。BIM技术的出现使建筑行业的生产效率得到很大提升，作为一种新型的科技力量，BIM技术正在逐步推动传统建筑行业的快速发展。