BIM技术在铝模深化中的深度应用

戴伟光

广东中宝建设工程有限公司 广东 中山 528400

BIM技术作为一种新型的技术，已经被深度应用在了建筑行业工程施工中，其通过移动互联网技术可以对工程整体生命过程进行可视化、虚拟化的处理，以此进行协同、动态化管理。比如，在施工阶段可以根据具体的施工工艺和需求在设计过程中对施工图纸和设计文件建立模型，并通过信息输入、信息完善，有效构建工程模型，通过模型对工程信息进行共享，关于开展施工管理工作。

1 铝模概述

1.1 采用铝模的目的

铝模板也叫做铝合金模板，其是一种由铝合金材料制作而成的建筑模板，该模板安装、拆卸简单，周转次数高，混凝土施工外观形象好、质量高，可以有效满足清水混凝土施工要求，且其平整度、垂直度符合混凝土结构施工质量规范要求，是一种可推广的节能产品。在具体的铝模板加工件中，一般需要通过过氧化处理、粉末喷涂等，该工艺可以有效阶级铝模应用时因为高温氧化出现的气孔、脱皮等质量问题，对此采用铝模施工可以有效提高工程质量。另外，铝模的每一次生产、应用都可以为建筑行业带来较大的优势和价值，推动建筑行业的稳定发展，对此铝模的生产需要根据国家具体要求进行，以此帮助建筑工程企业实现绿色、节能生产目标[1]。

1.2 铝模应用优缺点

其相比较于其他胶合模板，具体以下优势：环保、节能效果好；模板可以重复利用，成型效果好；模板尺寸、规格误差小；易于管理和存放；施工产生的废弃物少。缺点：无法进行多次修改，操作不灵活；铝膜精度高，编号固定，如果需要调整，则需要更高铝膜板尺寸，直接影响工期；铝膜具剂的油漆质量属于水模块，其表面光滑，渗透性低，在模块制作完成后需要风干的时间长，不利于钢筋施工。

1.3 传统施工方法的问题

传统的铝模配模平面图只通过简单的编号尺寸无法把握结构构件之间的连接关系，分析过程费时费力，施工人员不易把握铝模的安装要求，且因为机电洞口和斜梁的存在，平面图无法精准的反应位置关系。此外，铝模模板图和装配图和施工现场实际情况不符，施工中容易出现切割铝模不规范的问题，最终导致铝模施工成本高、工期长、效益低等问题。

1.4 施工工艺流程

放墙柱定位线；标高抄平；墙柱模板安装和加固；梁模板和楼模板安装；垂直度和平整度检查；销钉嵌入；顶板钢筋绑扎；混凝土浇筑。

1.5 铝膜结构构成

铝膜是现代建筑施工常用的构件，其结构主要包括模板系统、支撑系统、紧固系统、附件系统，其中模板系统主要由墙、结构梁、柱等组织构件组成，支撑系统主要由竖向水平支撑紧固系统组成，可以进行背楞安装、螺栓对拉，附件系统主要有销钉、螺栓、斜向支撑等零件组成。

2 应用作用

铝膜也叫做铝合金模板，在近几年，该模板在建设工程中应用较为普遍，其因为施工效率快，质量高，性能好，安全系数高、环保性强，可以有效降低人工费用和材料费用。采用铝合金模板也可以进行回炉锻造，是一种有价值的循环利用材料，在早期人们一般采用CAD软件来设计、优化、改进铝合金模板配图。该软件功能不全，无法对设计参数进行优化，只能通过单一的平面展示出来，无法通过工厂进行预制加工，其具有以下的应用作用：第一，因为CAD软件本身的缺陷，因此需要采用BIM进行深化设计，通过三维立体化、参数化模型来进行深化设计，根据模型中的结构位置对各个模板构件进行编号。确保在设计完成后人们可以根据编号判断是否为标准构件，并明确工程量清单，并生成加工料表，井模型编号导图到加工图中，便于工厂根据具体需求进行预制加工，以此缩短工期。第二，在以往的设计中也可以应用其它辅助设计软件，但是这些软件也有自身的缺点，无法根据各施工阶段具体情况建立不同的模型，但是一些软件可以应用在施工过程中，并结合BIM技术来完善施工措施，以此深化设计。第三，利用3Dma实现铝膜的建模，该技术有一定的缺点，构建的模型一般只能观看，无法实现参数的优化，因此不具备各种实用价值，对此需要采用BIM技术创建参数库进行优化。

3 BIM技术在铝模深化中的深度应用

3.1 工程概述

该工程属于高层建筑，主要是框架剪力墙结构，有商业裙楼和住宅公寓楼组成，包括5个结构变截面，总建筑面积为60000平方米，该项目集住宅、商业、地下车库、人防一体化的现代综合公共高层建筑。项目规划面积小、周边空间主要是交通要道，地下空间大，后浇带裙楼多、结构复杂、工期短、工程量大、质量要求高，为了更好的了解该项目规划重难点环节，早期一般通过二维图纸进行展示，考虑到工程图、设计图和实际误差大，建筑方对工程预期效果存在疑惑，对此需要利用BIM技术设计建筑模型图，以此全方位、可视化的把握整个建筑工程效果。利用BIM设计软件可以将工程构建参数融入数据库中，通过数据库进行结构模型设计，并对结构模型铝膜参数进行深化设计，以此建立墙、梁、板、楼梯铝膜三维模型，该模型可以对整个工程情况进行动态化演示，并对工程预期效果进行直观展示，可以将传统的平面工程图变为立体三维模型图，将一些细节工艺进行虚拟和现实结合，有效解决传统工程预期难题[2]。

3.2 具体深化过程

第一，建立模型，通过模型分析和解决图纸问题，设计方根据模型图对图纸进行优化；第二，设计方根据优化后的图纸对模型图进行二次优化，施工单位根据模型图明确铝膜应用图部位，对铝膜图纸进行优化，并将优化后的图纸综合设计方和建设单位要求进行最终方案确定；第三，铝膜生产方根据施工单位优化后的铝膜图纸和模型，通过机械制造工艺图纸再次优化，最终在施工技术部门签字后最终确定；第四，施工单位根据铝膜生产方提供的模型图进行预拼装，将虚拟化的模型和实际进行匹配；第五，利用BIM技术做好铝膜技术交底和工艺交底，有效指导现场铝膜实际施工；第六，把握以下BIM技术铝膜深化施工中的技术控制要点：凹凸面造型窗、室内门窗口尺寸和结构梁板下挂板尺寸；混凝土砌体构造柱优化；各构件水平和垂直接触面混凝土墙面免抹灰和砌体结构抹灰融合；优化后的混凝土结构之间的缝隙处理；梁柱体加腋技术优化。

4 后期抹灰和成品交房的技术处理

为了更好的满足新建商品住宅设计要求、建筑规范要求，需要加强铝膜深化设计，并在铝膜深化过程中着重设计抹灰、墙体厚度、压槽等环节问题，具体方法如下所示：第一，在压槽时，对于构造柱和砌块墙体连接处，需要确保墙面平整，以此满足后期抹灰处理要求，一般需要根据构造柱和墙体平面两侧原有凹陷度进行距离和尺寸调整，并采用新的砌块进行施工。并对后期混凝土不需要抹灰的砌块进行压网抹灰，确保墙体厚度和宽度达到设计规范要求，确保砌块墙体和其他混凝土结构平整度和垂直度符合要求。第二，在铝膜深化时，对于内墙混凝土构件和砌体连接处位置，为了确保墙面抹灰符合设计要求，需要确保不同材料构件连接处、混凝土构件两侧留槽深度、宽度等达到工艺标准。且在采用留槽技术时需要确保后期抹灰质量达标[3]。

4.1 门垛、窗口技术处理

对于门垛处门和框架柱之间的砌体墙，在进行铝膜深化设计时需要将其处理为混凝土构造柱；对于窗口处外墙混凝土结构门窗的各洞口在设计时先需要在抹灰阶段进行二次处理，后再安装窗。在铝膜深化时，确保外墙整浇混凝土墙体窗口完成一次性浇筑，一般需要根据外墙窗口本身结构的铝膜设计尺寸要求预留窗口，根据设计标准在成型组装完成后一次性浇筑，以此提高窗口的防水效果，有效避免后期工艺施工中的渗透和维修问题。此外，通过铝膜深化设计可以有效保证门窗制作的质量和标准程度，降低抹灰成本，提高施工效率。

4.2 外墙和门窗设计

在外墙和门窗施工中传统的工艺主要是砌体结构，利用BIM技术后可以优化化混凝土浇筑结构，为了有效解决传统砌墙工艺工期长的问题，提高窗户的安全防护效果，避免窗户和墙体缝隙或者各窗洞口发生雨水渗透问题，需要利用BIM技术进行对工程图进行深化处理。一般情况下，可以在窗户口处设置一个企口，通过一次性浇筑确保企口结构坚固、密闭性良好，且通过外反水坡度设计，有效解决雨水渗透问题。此外，通过BIM技术深化处理可以实现门窗一次性浇筑，有效解决传统砌体沉降问题，也避免斜向裂纹出现，在传统的门窗砌体衔接施工中，尤其是铝膜板施工，需要科学利用BIM技术，对梁部高度进行智能化处理，以此提高施工精准度。

4.3 铝膜深化设计的安全管理

原有的工程图纸中电梯井门洞入口是砌块墙体，且电梯厂家提供的安装图纸中对电梯门口两侧的截面构造柱截面面积提出了明确的要求，对此在铝膜深化设计时需要考虑电梯入口两侧是否需要增加构造柱，是否需要和混凝土砌体同步施工。考虑到墙体属于剪力墙结构，墙体两侧和构造柱之间的距离较小，难以安装铝膜、砌筑的问题，需要利用BIM技术对电梯入口进行安全防护设置。并通过二次拆卸和砌筑抹灰、留置压槽砌体抹灰等，有效解决电梯入口的安全问题[4]。

4.4 卫生间上反坎和下挂板混凝土计算的深化处理

在施工中如果门洞过梁标高和梁底标高存在误差，则需要在梁体下册安装挂板，在普通铝膜图纸深化时，技术人员需要先根据图纸对门窗洞口和梁体间的距离进行计算，该过程复杂，对此可以利用BIM技术通过可视化模型图来计算距离，以此判断是否需要梁下挂板，便于计算出梁下挂板的高度。对于设备管井门而言，在铝膜深化设计时，可以将门下砌体和混凝土结构同时浇筑，对于卫生间上反坎也可以通过此方法进行深化处理。

5 BIM技术在铝模深化中的深度应用创新

5.1 模型流程优化

想要有效降低施工人员对铝膜应用的分析和学习成本，工程单位可以组织成立专门的BIM小组，带领施工小组对铝膜板CAD深化图进行分析，并依靠BIM模型的3D建模功能对深化图进一步优化处理。首先，利用BIM软件制定铝膜标准参数模型图，并对铝膜BIM模型拼接进行优化，以此完善项目BIM数据库。其次，利用BIM软件根据CAD图纸进行BIM拼接，对群众平面图纸无法反应铝膜安装位置的情况，结构洞口和梁位置、铝膜位置等进行优化处理，提高模板施工的高效性，避免出现二次返工。最后，利用BIM软件分析和统计功能对标准层铝膜板数量进行确定，并根据物资材料数量进行对比，解决数量不一致的问题[5]。

5.2 可视化技术交底

利用BIM软件可以构建三维可视化模型，通过模型可视化效果，确保施工人员和技术人员之间可以有效进行工艺、技术交底工作，具体如下所示：第一，对工程标准层和基础层等施工工艺进行动画交底，一般可以利用3Dmax软件来制作相关动画，以此完成交底；第二，利用BIM软件对关键施工环节和细节、工序等进行交底；班组长和施工人员做好标准层铝膜拼模图、刨面图交底，以此指导现场施工。

5.3 图纸优化

在采用BIM技术前，铝膜板优化设计一般通过铝制作商和模板制作商通过CAD图纸来进行优化的，这种铝薄膜制作商优化后的铝合金模型设计存在尺寸、场地距离等问题，该问题可以在应用BIM技术后，通过BIM三维可视化模型进行解决。BIM技术可以创建出三维实体模型，可以对其中的重难点、脆弱点等情况进行详细而清晰的展示，便于各部门技术人员、施工人员可以在施工前充分交流，以此优化工程图。此外，利用BIM预装配技术可以提高模板的装配精度，提高优化深度，避免因为优化不到位导致返工拆卸的问题，以此缩短模板制作周期，节省成本。此外，利用BIM技术可以提高现场工作人员对新技术的应用能力和对铝膜工艺的熟练应用能力，且利用BIM模型图可以对模板整个施工过程进行三维动画演示，通过技术和工艺对比可以帮助施工人员深入分析现场施工难点，最终提高施工效率和施工质量[6]。

5.4 后期发展

对于我国建筑行业现阶段的模板应用来看，我国已经淘汰了传统材质的模板，代替了铝合金模板，使用铝合金模板后可以有效提高施工效率和质量，确保工程施工安全、经济、环保。铝合金模板相比较于传统的纵向结构构件，可以有效避免移位问题，可以进行模块化装卸，可以缩短工期，将其应用在大型商业地产项目中，可以有效提高装卸效率，解决工期紧的问题，尤其是当前注重的工程成本控制问题，也是未来建筑行业的一大优势。

6 结束语

总之，在建筑工程中利用BIM技术可以根据项目工程实际、预期目标建立施工标准层模型，并利用BIM软件和应用平台，综合分析项目主体结构特点、施工需求、规范标准等，以此对铝膜图纸进行深化设计，有效解决传统铝膜应用实际问题。且在具体利用BIM技术深化铝膜板图纸时、施工时，需要根据建设方要求，加强和设计部门的沟通，及时把握工程变化情况，及时更改BIM铝膜模型参数，并根据深化后的模型进行预拼装模拟，确保预期效果合格后才可以投入生产、施工中。