BIM技术在装配式建筑施工中的应用

2023-01-12张晓泉

建筑与装饰 2022年12期

张晓泉

北京国际建设集团有限公司北京 100054

引言

一直以来，我国的建筑行业所采取的设计方法都是传统的设计方法，施工方法也比较落后，因为装配式建筑在我国发展的并不是非常的成熟，并没有较多的发展经历，对于装配式建筑进行盲目的使用，会使得人员需求减少，施工的质量达不到标准。国家在当下就业问题的影响以及技术缺陷双重的压力下，更多的采取的是传统的方法。我国建筑行业正在快速的发展，相应的装配式建筑也逐渐地成熟起来，同时我国的人口红利也随之而减少，劳动人口数量正在不断下降。因此在当下国家已经下定了决心，要不断的推广装配式建筑，装配式建筑在这一背景下逐渐地发展。应用的更加的广泛，受到了业界更多的认同以及关注。

1 BIM技术在装配式建筑前期的技术应用

1.1 装配式标准化族库的建立

在装配式建筑当中，对于BIM技术的应用是建筑两方面的优势共同融合在一起，装配式建筑结构模型可以在BIM技术得到更加充分应用的基础之上，高效的实现建立装配式的标准化族库，也可以使得建模的效率水平得到有效的提高和发展。建立装配式标准化的族库，当然可以使得工作效率大大提升，而在这些软件当中自带的碰撞校核管理器可以更加全面的对模型进行有效检查和分析，能够尽量避免预制结构的连接区域存在大量钢筋交错现象，从而出现碰撞情况。因为应用的BIM技术在对模型进行构建的这个过程当中，很可能不能够满足预制混凝土深化设计的相关需求。因此就可以提前应用一些计算机软件，建立各种构建族后，在软件当中实现开发参数化节点进行配筋，在这个建模中也需要直接将相关的构件做成参数化的构建，形成的就是更加标准的构建库。

1.2 应用BIM技术的装配式构件生产

在装配式建筑的构建当中一个比较关键的环节就是相关材料构件的生产阶段，这一阶段是至关重要的一个阶段，也是过渡工程项目设计以及进行施工需要了解到的重要阶段。在以往传统的构件实际生产的这个过程当中，都是设计单位需要向构件的生产厂家提供各种不同构件的详细的图纸构建，生产厂家需要对图纸账目展现的各个方面的信息，进行人工的信息收集和读取这种方式，不可避免地会因为人工操作的一些失误出现图纸的读取错误，生产出来数据不合格的构件，使得设计施工的机型遇到一定的问题，无法顺利的展开。如果在装配式构件生产过程当中，对于BIM技术进行更加合理的应用，则可以直接将构件模型的信息向厂家进行传输，所有射频产品的具体尺寸以及相关的材料，包括预知构件的钢筋水泥这些方面的参数信息都能够利用BIM软件更加全面、更加充分地传输给构件的生产厂家，表达得更加合理。所有的设计单位所提供出来的设计数据以及相应的参数，都能够利用条形码的形式进行转换时期，直接成为加工参数。在构件生产的阶段对于BIM进行应用也能够完全实现设计信息和生产系统的直观对接，在这种情况下能够有效地避免出现构件生产错误等等问题，也可以使得预知构件生产自动化水平不断的提高，生产效率得到有效的加强。

1.3 预拼装检验

3D打印技术的试制可以确保施工进度达到一定的标准，使施工结果达到要求的效果，通过进行的预拼装，模拟预制构件的拼装工作，在模拟拼装的这个过程中可以对具体工程项目，特别是具体施工的时候存在的一些不足的状况进行改革和弥补，可以使得施工的进度进行更加科学的调节。当然最重要的是，可以通过预拼装制作的相关建筑模型对工程项目的设计方案所具有的合理性，进行更加全面的验证和更加有效的分析和探讨[1]。

2 BIM技术在装配式建筑施工过程中的技术应用

2.1 BIM应用于装配式建筑施工过程模拟

在当前实际进行工程的具体施工工作的这个过程当中，能够通过软件的事故模拟技术直接演示出来在施工当中所存在的一些问题和方案，及时发现其中存在的一些不足的状况，方便根据实际情况的变化，具体的对施工应方案进行有效的调整，避免出现施工事故问题。还能够有效地减少在其中出现的，资源浪费问题，比如说在吊装预制装配式建筑构件的这个过程当中，在构件现场吊装的有效管理也可以对BIM软件进行合理的应用。通过在施工计划当中写入构件的基本属性这种方式来对管理的模型进行构建，从而实现有效的优化和调整。当然也需要结合具体的吊装方案来模拟相关的施工工作，明确了具体的施工方案以后，工作人员就可以通过平板手持设备，从而对于工程项目施工的整个过程进行辅助性的管理。在模拟施工的时候，塔吊的工作范围以及各个不同工地进行运输的具体路线，所涉及的各方面计划都需要综合的考虑。之后是各个不同施工环节之间的衔接配合，应该在设计阶段提前的对相关的计划进行完善，目的是保证应用的各个构件所具备的装配质量。在进行模拟施工的这个过程当中，也需要使得施工现场场地模型得到综合。施工项目结构模型和施工计划等多方面的内容也是需要考虑的重点，通过BIM软件的应用制作具备一定时间节点，按照相关施工计划顺序，从而衔接出各个阶段模拟的动画，这样可以使得项目施工的过程表达的更加的清晰，并且使得这个过程表达的更加的直观。

2.2 BIM技术应用于装配式建筑材料管理

BIM技术的有效应用可以针对材料管理方面及时地做出一些改进，进行相关缺陷等完善。在装配式建筑预制构件设计生产的这个过程当中，预制构件生产产地现场肯定会应用到各种材料，那么这种材料如果无法得到及时的处理就会堆积在现场。同时还有很多构件存在，在这个时候需要对预制构件及时的进行分类，而如果对预制构件进行分类的生产和分类的存储，会消耗大量的人力资源以及物理资源，浪费较多的资金，并且在这个过程当中还非常容易出现一系列的问题。将材料生产过程以及实际运输的过程当中的BIM技术运用得更加充分，相关的价值体现得更加的全面，那么就可以对施工现场场地展开更加准确清晰的模拟。通过当下对工程项目实际发展状况有得更加清晰明确的了解，也需要提前准备好施工个不同阶段所需要的构件的数量，以及构建的具体状况，防止在施工现场出现材料短缺的情况，又或者是这些无用的材料过量等的情况。验收的相关工作人员需要根据电子信息表格，采集所需要的各种构件的信息使得，验收工作效率水平可以得到提高和发展。在实际进行施工的时候，如果收到一些因素的影响，使得施工的具体进度出现了一定的变动，那么有关验收工作人员则需要根据材料进入到施工现场的具体计划，对实际材料进场的具备情况，进行更加灵活的安排和有效的分析，确认工作区域的构建数量是能够满足施工具体需求的。在施工工作完成了以后，也需要对BIM软件进行应用，从而记录整理在这个区域当中构建和材料实际的消耗状况。并且需要对各种供电材料的计划用量以及最终的实际用量进行对比和全面的分析，目的是能够通过这样的方式，为后续施工管理当中所应用到的材料，进行更加严格的管控，奠定坚实的基础。

2.3 BIM应用于装配式建筑碰撞测试

碰撞测试简单来说就是对BIM软件进行使用，从而对项目设计一个阶段的各个不同管线布置碰撞进行更加严格充分的检查，对建筑项目设计图纸范围内的管线布置和建筑以及结构平面布置等多方面的内容进行完善。为了能够尽量的防止在实际工程的这个过程当中，不同的构件存在着的空间冲突问题，最大限度地减少碰撞的出现，在设计阶段就需要做好关于碰撞的检测，能够有效地防止错误的持续，也能够尽量地减少相关的失误，使得设计方案在施工阶段应用的更加的合理，尽量地避免对施工项目造成一些不必要的损失和影响。对BIM技术进行使用，制定设备管线的有效协调方案，相对于传统的方案工作效率来说得到了有效的提高，也能够尽量减少在设计方面存在的一些失误问题，不同专业之间的协作水平也得到了进一步的发展。从理论上来看，能够将BIM技术应用于工程项目碰撞测试最大限度的使得项目的效率水平得到发展，在实际上BIM技术还没有在碰撞检测的实际应用当中，进行实践使用这些技术进行碰撞测试的工程项目。虽然说获得的最终检测效果达到了标准比较好，但是在使用和管理方面存在着的不足以及缺陷，漏洞相对来说还是比较多的，需要提高对于这方面问题的重视程度，并且及时采取有效的解决措施[2]。

3 BIM技术在装配式建筑运营维护阶段的技术应用

3.1 BIM应用于装配式建筑信息管理

建筑工程项目从立项到建设完成整个期间所产生的各个方面的信息，所产生的所有数据内容都可以通过BIM模型的建立存储在运维管理的数据平台当中去，所有的信息经过这些软件的整理归类以后，可以在建筑建造过程当中所产生的所有软件进行关联，进行归纳和整理。当然在运营维护阶段当中，设备的参数以及维护信息等也可以利用BIM模型直接关联储存在一起，这样能够方便后续实现精准的查找，能够有效防止产生信息丢失的问题，也可以尽量减少手动搜索信息所耗费的工作量。

3.2 BIM技术应用于装配式建筑设备故障检修

BIM模型本身具有非常强烈的可视化的特点，可以将传统的二维CAD绘图的建筑构件和结构以三维的形式更加清晰地呈现出来。在实际的运维过程当中，隐藏在建筑物内部的水电气等相关的设备，是没有办法直接被检测出来的。而通过BIM对于三维模型构建的利用就可以更加直观地反映出这些隐蔽构建，具体的位置，尽量的缩短出现故障后进行检修的时间，还可以使得工作的效率水平得到进一步的发展和提升。

3.3 BIM应用于装配式电路应急方案制定

BIM技术本身还具有模拟仿真的这一具体的功能，通过对BIM软件的应用，从而对运营维护阶段所隐藏的更多危险进行辨别进行，定位和分析，提出有效的解决方案，以及相关的应急举措，能够起到一定的效果。可以直接通过软件进行灾害的模拟，比如说火灾疏散的模拟帮助，运维工作人员制定更加科学的紧急疏散计划，以及较为科学合理的疏散路线，能够通过这种方式尽量的降低火灾造成的更加严重的损失，以及给人员带来的严重伤亡。和一般的装配式电路应急方案进行对比，能够发现的是对于BIM技术进行有效使用后的装配式电路应急方案，更加的科学，更加的合理，对于财产以及生命的保护更加的全面，能够尽量避免损失的出现，还能够使得救援时间不断的延长，给救援工作人员带来更加便捷的救援通道，能够使得因为火灾而引起的一些危险事故，包括各种损失不断的降低[3]。