楊孝禹

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的提高，傳統(tǒng)建筑的弊端逐漸暴露，裝配式建筑項(xiàng)目能夠很好地彌補(bǔ)傳統(tǒng)建筑的弱點(diǎn)，該建筑所用到的構(gòu)件幾乎都來自工廠，構(gòu)件生產(chǎn)出成品后再由專門工作者將其送到施工現(xiàn)場，隨后由工作人員對構(gòu)件進(jìn)行拼裝，由此可見，當(dāng)前建筑業(yè)逐漸向智能化以及多樣化方向邁進(jìn)。BIM是現(xiàn)代建筑行業(yè)必不可少的技術(shù)，是建筑信息行業(yè)的靈魂。實(shí)踐表明，在裝配式建筑項(xiàng)目中融入BIM技術(shù)因素，能夠從整體上提升項(xiàng)目效率以及質(zhì)量水平，使建筑業(yè)變得更加環(huán)保和節(jié)能?；诖?，本文對建筑信息模型在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用進(jìn)行研究，作出以下討論僅供參考。

關(guān)鍵詞：BIM，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)，應(yīng)用

現(xiàn)今，建筑工業(yè)化是未來建筑發(fā)展的新趨勢。裝配式建筑是利用已制作完成的預(yù)制構(gòu)件，運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場進(jìn)行連接組裝而建成的新型建筑。既環(huán)保節(jié)能又能夠減少人工成本。在施工過程中避免了傳統(tǒng)建筑施工模式中的揚(yáng)塵、交叉污染及日益嚴(yán)重的霧霾污染問題。同時(shí)還能大大提高生產(chǎn)效率，節(jié)約人力資源，縮短生產(chǎn)周期。在大力推動(dòng)裝配式建筑施工的同時(shí)，BIM技術(shù)發(fā)展逐步體系化，為保證裝配式建筑技術(shù)的成熟應(yīng)用，充分與BIM技術(shù)結(jié)合是一條必經(jīng)之路。BIM是一種數(shù)字信息應(yīng)用，可以用于建筑項(xiàng)目的設(shè)計(jì)階段、施工階段、管理階段。在設(shè)計(jì)階段利用BIM技術(shù)構(gòu)建模型能夠?qū)?xiàng)目進(jìn)行施工模擬，在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行碰撞檢測等，有效減少設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，為項(xiàng)目施工建設(shè)從設(shè)計(jì)階段到后期運(yùn)營提供技術(shù)支撐，為項(xiàng)目參建各方提供基于BIM的協(xié)同平臺(tái)，有效提升協(xié)同合作效率。

一、BIM技術(shù)

BIM（即BuildingInformationModeling）技術(shù)是建筑信息模型的縮寫，它以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，集成了建筑工程項(xiàng)目各種相關(guān)信息的可視化工程數(shù)據(jù)模型。這種模型服務(wù)于建筑全生命周期管理BLM（BuildingLifecycleManagement）對建筑工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維等各個(gè)階段的工作進(jìn)行指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)工程信息的共享與傳遞，是項(xiàng)目的實(shí)際管控者。BIM技術(shù)是對建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工以及運(yùn)維階段情況的真實(shí)反應(yīng)，它具有以下5個(gè)特點(diǎn)：（1）可視化：BIM技術(shù)可將平面圖紙轉(zhuǎn)化為3D立體呈現(xiàn)，也可對整個(gè)項(xiàng)目的建設(shè)全過程進(jìn)行動(dòng)畫演示，使建筑的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維過程等均在可視化環(huán)境下開展，（2）協(xié)同性：每個(gè)工程項(xiàng)目都包含大量的信息，BIM技術(shù)可將其分類整合處理，保證信息的協(xié)同，特別是在設(shè)計(jì)過程中對各專業(yè)間的碰撞問題進(jìn)行協(xié)調(diào)處理，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)與實(shí)際施工信息的協(xié)同，（3）可模擬性：在施工階段借助4D/5D模擬，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目成本控制并得到合理的施工組織設(shè)計(jì)，確保工程進(jìn)度不受影響，（4）可優(yōu)化性：BIM技術(shù)可以將項(xiàng)目實(shí)際信息與計(jì)劃信息進(jìn)行比較處理，經(jīng)過對施工計(jì)劃的科學(xué)優(yōu)化，為后期施工提供最優(yōu)的施工方案，實(shí)現(xiàn)各個(gè)施工工序的合理銜接，（5）可出圖性：BIM技術(shù)對建筑結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了3D可視化仿真模擬與方案優(yōu)化之后，形成管線綜合圖和結(jié)構(gòu)孔洞預(yù)留的大樣圖，避免后期施工錯(cuò)誤。

二、BIM技術(shù)在預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用優(yōu)勢

（一）有利于一體化建設(shè)方式的落實(shí)

在預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)工程中應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠提升混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的精確度，維護(hù)現(xiàn)場施工安全?？梢哉f，BIM技術(shù)的應(yīng)用加強(qiáng)了預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場施工的管控，減少施工中危險(xiǎn)事故的產(chǎn)生。同時(shí)利用BIM技術(shù)，能夠結(jié)合現(xiàn)有數(shù)據(jù)對預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)行模擬建模，對其中各結(jié)構(gòu)予以細(xì)致拆分，幫助工作人員進(jìn)一步了解結(jié)構(gòu)組成，進(jìn)而確保吊裝、脫模等施工作業(yè)的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)一體化的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

（二）有利于加強(qiáng)工期控制，提高施工效率

預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)工程是通過不同結(jié)構(gòu)構(gòu)件的組裝及混凝土澆筑來實(shí)現(xiàn)的，而BIM技術(shù)在該工程中能夠加強(qiáng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的合理性，有助于各施工環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)配合，簡化傳統(tǒng)施工工序，將現(xiàn)場生產(chǎn)轉(zhuǎn)變成工業(yè)生產(chǎn)，以降低材料等的損耗，保證企業(yè)的經(jīng)濟(jì)成本。另外，BIM技術(shù)的應(yīng)用也實(shí)現(xiàn)了住宅建筑的三維模型構(gòu)建，并將真實(shí)施工場景融入到模型中，完成深入探索，及時(shí)解決工程建設(shè)中存在的問題。

三、BIM技術(shù)在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)中的具體應(yīng)用

（一）預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)的應(yīng)用

預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)過程是整個(gè)裝配建筑的重要部分，是銜接裝配式建筑設(shè)計(jì)和施工階段的重要紐帶。而預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)階段是預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)階段的前提條件，施工作業(yè)則是預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)階段的后續(xù)操作。首先我們從BIM技術(shù)對裝配式建筑在預(yù)制構(gòu)件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用來解析它的價(jià)值。預(yù)制構(gòu)件在裝配式建筑中，可以拆分為梁構(gòu)件，柱構(gòu)件，樓板構(gòu)件和窗體構(gòu)件等部分。其中由于不同類型構(gòu)件，形狀，預(yù)埋及受力等存在差異導(dǎo)致各種構(gòu)件在實(shí)際生產(chǎn)中會(huì)存在差別。因此，我們可以利用BIM技術(shù)強(qiáng)大的3D視圖功能，根據(jù)構(gòu)件實(shí)際生產(chǎn)過程中的需求，對構(gòu)件的幾何尺寸，鋼筋位置及預(yù)埋件進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，不斷增加BIM虛擬構(gòu)件種類，規(guī)格和數(shù)量，一步一步構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化的閾值構(gòu)件庫。通過BIM模擬性和可視化的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)人員可以建立預(yù)制構(gòu)件的模型，不僅僅可以直接對預(yù)制構(gòu)件的間距，直徑，尺寸等具體參數(shù)有比較直觀的了解，而且還可以針對預(yù)制構(gòu)件在裝配中存在沖突的進(jìn)行碰撞檢查分析，保證構(gòu)件裝配的協(xié)調(diào)性。

（二）構(gòu)件生產(chǎn)階段

構(gòu)件生產(chǎn)是裝配式建筑建造過程中十分關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)，然而傳統(tǒng)的構(gòu)件設(shè)計(jì)圖都是平面二維的，很容易造成讀圖困難甚至出現(xiàn)讀圖錯(cuò)誤。裝配式建筑構(gòu)件庫中的模型則是三維立體的，可以從各個(gè)角度進(jìn)行觀察，同時(shí)相關(guān)的尺寸參數(shù)也直接在模型中顯示，在生產(chǎn)前把此構(gòu)件從構(gòu)件庫中提取出來傳送給生產(chǎn)廠家，方便快捷，有效避免了廠家構(gòu)件識(shí)別錯(cuò)誤導(dǎo)致生產(chǎn)錯(cuò)誤這類事情的發(fā)生，降低了構(gòu)件生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。

（三）BIM應(yīng)用于裝配式建筑施工過程模擬

在實(shí)際工程中，能夠通過軟件的施工模擬技術(shù)，演示出施工工程中可能存在的缺陷，便于及時(shí)調(diào)整施工方案，避免施工事故，減少資源浪費(fèi)。比如在吊裝預(yù)制裝配式建筑構(gòu)件時(shí)，在構(gòu)件現(xiàn)場吊裝管理方面也可以利用BIM軟件，以通過在施工計(jì)劃中寫入構(gòu)件屬性的方式來構(gòu)建管理模型，結(jié)合吊裝方案來模擬施工。明確制定施工方案之后，工作人員就能夠通過平板手持設(shè)備對工程項(xiàng)目全程施工進(jìn)行輔助管理。在模擬施工中，塔吊的工作范圍和整個(gè)工地各運(yùn)輸路線的計(jì)劃都要考慮，以及各施工環(huán)節(jié)的銜接配合都應(yīng)在設(shè)計(jì)階段提前計(jì)劃完善，以此保證各構(gòu)件的裝配質(zhì)量。在模擬施工過程中，要綜合施工現(xiàn)場場地模型、施工項(xiàng)目結(jié)構(gòu)模型和施工計(jì)劃等內(nèi)容，通過BIM軟件制作具備時(shí)間節(jié)點(diǎn)按施工計(jì)劃順序銜接各施工階段的模擬動(dòng)畫，能將項(xiàng)目施工過程更加直觀的表達(dá)出來。

四、結(jié)語

總之，裝配式建筑和BIM技術(shù)由于兩者相結(jié)合，存在一種巨大的潛力，是未來研究的熱門方向，也是未來發(fā)展趨勢之一。由BIM技術(shù)與裝配式建筑的結(jié)合，形成設(shè)計(jì)→生產(chǎn)→投入使用的建筑行業(yè)信息化，更有利于強(qiáng)化裝配建筑的優(yōu)點(diǎn)，改善其缺點(diǎn)，使裝配式建筑逐步趨于更成熟，更便捷以及有利降低成本，普及建筑市場。

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