李偉朋

中國(guó)水利水電第十一工程局有限公司（450000）

0 前言

BIM 技術(shù)被廣泛運(yùn)用到工程建設(shè)過(guò)程，技術(shù)人員要結(jié)合具體的技術(shù)措施，科學(xué)開(kāi)展技術(shù)創(chuàng)新與實(shí)踐研究。 在鋁合金模板施工過(guò)程， 通過(guò)有效應(yīng)用BIM 技術(shù)手段，提高了施工技術(shù)水平、施工管理效率和鋁合金模板施工建設(shè)質(zhì)量。 因此，技術(shù)人員要提高對(duì)于BIM 技術(shù)的認(rèn)識(shí)與應(yīng)用能力。

1 BIM 技術(shù)分析

BIM 是建筑信息的模型，一個(gè)更為專(zhuān)業(yè)化的平臺(tái)。他可將建筑項(xiàng)目的整個(gè)施工周期作為管理過(guò)程中的重要內(nèi)容，通過(guò)對(duì)建筑模型的模擬實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)和施工的有效控制，同時(shí)完成碰撞檢測(cè)和其他施工相關(guān)問(wèn)題的分析和模擬。 結(jié)合BIM 技術(shù)所出現(xiàn)的問(wèn)題對(duì)建筑施工過(guò)程中的具體問(wèn)題進(jìn)行處理，最終實(shí)現(xiàn)建筑工程施工的可靠性。

BIM 技術(shù)的主要功能為:①形成立體的建筑模型。模型設(shè)計(jì)人員可針對(duì)碰撞的鋁合金模板實(shí)施系統(tǒng)檢測(cè)，同時(shí)對(duì)構(gòu)件安裝和建筑整體的能量消耗進(jìn)行深入的研究，對(duì)鋁合金模板開(kāi)展設(shè)計(jì)，盡量提升設(shè)計(jì)的合理性。 ②對(duì)施工相關(guān)信息進(jìn)行互通共享。BIM 技術(shù)所形成的專(zhuān)業(yè)化平臺(tái)，可將不同種類(lèi)的信息進(jìn)行互通分享，以此為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)各類(lèi)數(shù)據(jù)的高效傳輸，同時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)流程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在提升數(shù)據(jù)共享效率的基礎(chǔ)上優(yōu)化施工的效果。③對(duì)鋁合金模板預(yù)制件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置。 在鋁合金模板的施工期間，預(yù)制件能夠發(fā)揮較為明顯的功能。 為了全面提升預(yù)制件的質(zhì)量水平， 施工企業(yè)可通過(guò)BIM 技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)信息共享，預(yù)制件的制造商可基于充分的生產(chǎn)信息開(kāi)展具體的生產(chǎn)工作，全面保證生產(chǎn)的質(zhì)量和效率[1]。 圖 1 為 BIM 技術(shù)管理內(nèi)容。

BIM 技術(shù)是當(dāng)前建筑行業(yè)應(yīng)用頻率較高的技術(shù)。BIM 技術(shù)能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的可視化管理。 在開(kāi)展施工期間，BIM 技術(shù)可隨時(shí)結(jié)合施工技術(shù)及管理要求對(duì)設(shè)計(jì)的模型進(jìn)行優(yōu)化和完善，從而最大限度地形成迎合施工需求的模型。將施工現(xiàn)場(chǎng)的信息高效率傳輸和共享， 能夠明顯提升施工的管理效果。

圖1 BIM 技術(shù)管理內(nèi)容

2 鋁合金模板工程的特點(diǎn)

1）在鋁合金模板施工中應(yīng)用的鋼材具有更高的強(qiáng)度和韌性，因此鋁合金模板與混凝土、木材等原料相比，其形成的結(jié)構(gòu)較輕，尤其在規(guī)模和跨度較大的項(xiàng)目中，鋁合金模板能夠在工程中發(fā)揮更為明顯的作用。

2）鋁合金模板與其他類(lèi)型的材料相比，具有更為均勻的結(jié)構(gòu)設(shè)置，其在結(jié)構(gòu)中的受力效果與計(jì)算模型接近，這樣更有利于研究人員對(duì)鋁合金模板進(jìn)行深化研究，以便全面提升有鋁合金模板參與工程的可靠性，最大限度滿(mǎn)足建筑施工的各類(lèi)要求，特別是建筑物的防震方面的功能。

3）當(dāng)前工程中應(yīng)用的鋼材原料大多通過(guò)工廠化的生產(chǎn)方式完成，可迎合結(jié)構(gòu)需求制作成各類(lèi)型材，保證構(gòu)件尺寸能夠達(dá)到一致的規(guī)格，為后續(xù)的構(gòu)件制作和完善提供前提條件。 在科技進(jìn)步的時(shí)代背景下，行業(yè)人員也不斷在努力彌補(bǔ)施工效果的不足，全面提升鋁合金模板的使用可靠性。

3 BIM 技術(shù)在鋁合金模板工程中的應(yīng)用分析

當(dāng)前鋁合金模板的設(shè)計(jì)和應(yīng)用方面均已經(jīng)相對(duì)成熟，其形式與應(yīng)用渠道更為多元，同時(shí)對(duì)模板的功能要求也隨之提升。 工程建筑的規(guī)模不斷提高，結(jié)構(gòu)也更為復(fù)雜，項(xiàng)目施工難度日益加大，同時(shí)在制作鋼構(gòu)件時(shí)各職能部門(mén)之間缺乏更為順暢的溝通，便會(huì)頻繁出現(xiàn)反復(fù)修改等問(wèn)題。 鋁合金模板節(jié)點(diǎn)詳圖數(shù)量過(guò)多，每個(gè)圖紙的各項(xiàng)信息和數(shù)據(jù)均需技術(shù)人員逐項(xiàng)核對(duì)，從而保證圖紙信息與設(shè)計(jì)方案一致，這便為工程制造了更大的工作量。 對(duì)此可發(fā)揮BIM 技術(shù)的信息共享和數(shù)據(jù)檢測(cè)方面的優(yōu)勢(shì)，全面提升工程實(shí)施的效率， 完善項(xiàng)目管理的手段，有效解決施工過(guò)程中出現(xiàn)的各類(lèi)問(wèn)題。

3.1 快速形成模型

BIM 技術(shù)應(yīng)用立體模型設(shè)計(jì)，每個(gè)鋼件所使用的原料、位置、截面形式和加工位置均可存儲(chǔ)在信息庫(kù)中。 當(dāng)完成所有的建模工序后，技術(shù)人員便可結(jié)合結(jié)構(gòu)的實(shí)際需求形成構(gòu)件組合，為后續(xù)的施工項(xiàng)目和管理提供便利。

3.2 對(duì)三維模型的分析

對(duì)模型整體施加外部荷載，對(duì)運(yùn)行的結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢驗(yàn)，在軟件分析后將文本和圖像進(jìn)行輸出，根據(jù)關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息和反應(yīng)譜顏色的判斷來(lái)確定結(jié)構(gòu)是否合理， 同時(shí)輸出結(jié)果可應(yīng)用到不同的BIM 軟件中，通過(guò)反復(fù)驗(yàn)證來(lái)判斷數(shù)據(jù)和結(jié)果的準(zhǔn)確性[2]。

3.3 細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)與成圖效果

用戶(hù)可通過(guò)軟件對(duì)圖紙按照類(lèi)別、功能等進(jìn)行分類(lèi)，便于繪制人員對(duì)各類(lèi)圖紙分別管理，這樣操作不但能夠大幅降低繪圖的時(shí)間消耗，同時(shí)還可提升圖紙繪制的精準(zhǔn)度。 用戶(hù)可對(duì)細(xì)部節(jié)點(diǎn)設(shè)置初值， 此后結(jié)合節(jié)點(diǎn)在數(shù)據(jù)庫(kù)的預(yù)設(shè)信息進(jìn)行運(yùn)行。BIM 軟件可結(jié)合預(yù)設(shè)要求完成拼裝，利用軟件進(jìn)行加工和完善，從而提升模型的設(shè)計(jì)質(zhì)量，最大限度滿(mǎn)足實(shí)際需求。 還可運(yùn)用軟件的自定義節(jié)點(diǎn)設(shè)置降低空間的復(fù)雜性，從而最大限度實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)加工與現(xiàn)場(chǎng)安裝工序的準(zhǔn)確性。

3.4 對(duì)工程量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并展示投標(biāo)

在實(shí)施工程量的統(tǒng)計(jì)時(shí)，鋁合金模板運(yùn)用的材料類(lèi)型較多，因此需對(duì)截面形式和構(gòu)件類(lèi)型進(jìn)行區(qū)分。 用戶(hù)可在建模之初對(duì)模型設(shè)置相應(yīng)的信息，在運(yùn)行通過(guò)檢驗(yàn)后再將各類(lèi)信息匯總整理，運(yùn)用軟件的輸出功能對(duì)提前設(shè)置的需要核對(duì)的信息進(jìn)行輸出處理，這樣不但能夠有效降低操作失誤，還可明顯壓縮工程量的總結(jié)時(shí)間。使用BIM 技術(shù)的共享信息功能，為招投標(biāo)雙方提供更好的把握設(shè)計(jì)理念的角度， 在此后的施工環(huán)節(jié)建立更為順暢的聯(lián)系，以便相互提出建議和需求。

3.5 對(duì)碰撞進(jìn)行檢測(cè)

鋁合金模板的施工節(jié)點(diǎn)復(fù)雜程度較高，在具體安裝期間可能發(fā)生節(jié)點(diǎn)零件碰撞的情況，在混凝土組合或管道搭接時(shí)也可能出現(xiàn)碰撞現(xiàn)象。 運(yùn)用軟件對(duì)碰撞進(jìn)行檢測(cè)，可提升項(xiàng)目結(jié)構(gòu)和節(jié)點(diǎn)的合理化程度，對(duì)工程安裝的整體效率也會(huì)有所促進(jìn)。

4 BIM 技術(shù)在鋁合金模板工程中的應(yīng)用實(shí)踐

4.1 BIM 技術(shù)基于設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用

4.1.1 BIM 模型的應(yīng)用

鋁合金模板的各環(huán)節(jié)加工及拼裝工序難以通過(guò)圖紙等傳統(tǒng)途徑實(shí)現(xiàn)全面預(yù)測(cè)，導(dǎo)致模板在具體應(yīng)用中會(huì)出現(xiàn)各類(lèi)質(zhì)量隱患，為后續(xù)的施工環(huán)節(jié)預(yù)留更多的漏洞。 如果應(yīng)用BIM 技術(shù)，便可對(duì)上述漏洞進(jìn)行提前預(yù)測(cè)，此后實(shí)施有效的完善，避免發(fā)生類(lèi)似的問(wèn)題。 BIM 技術(shù)可將以往的平面圖紙轉(zhuǎn)化為立體模型，輔助設(shè)計(jì)和技術(shù)人員通過(guò)研究模型便可獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，了解鋁合金模板所形成的問(wèn)題，對(duì)各類(lèi)問(wèn)題進(jìn)行有效解決。

4.1.2 三維實(shí)體模型

BIM 技術(shù)可針對(duì)鋁合金模板進(jìn)行立體建模，對(duì)可能存在的問(wèn)題進(jìn)行更為細(xì)致和深入的分析，從本質(zhì)上講， 是對(duì)整個(gè)施工項(xiàng)目提前進(jìn)行模擬演練，并在演練的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的問(wèn)題，找到適合的手段進(jìn)行處理。 在對(duì)BIM 技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的過(guò)程中，可通過(guò)計(jì)算方式獲取具體的鋼材數(shù)量和節(jié)點(diǎn)所需螺栓數(shù)量，讓造價(jià)預(yù)算更為直接和可靠，同時(shí)通過(guò)設(shè)置三維模型形成更為精確的構(gòu)件及節(jié)點(diǎn)樣圖。 傳統(tǒng)形式的圖紙不但難以直接進(jìn)行整體檢視，還會(huì)在設(shè)計(jì)中存在較多的人為誤差，對(duì)后續(xù)的施工效果也會(huì)形成負(fù)面影響。

4.2 BIM 技術(shù)基于施工階段的應(yīng)用

4.2.1 4D 模型應(yīng)用

應(yīng)用BIM 技術(shù)，會(huì)應(yīng)用到大量的施工及材料方面的數(shù)據(jù)信息，以此保證施工方在具體開(kāi)展工程實(shí)施時(shí)，能夠隨時(shí)滿(mǎn)足信息需求。 BIM 技術(shù)具有較高的應(yīng)用價(jià)值，只需將相關(guān)的數(shù)據(jù)信息及參數(shù)錄入到模型中，便可形成相應(yīng)的三維模型。 與傳統(tǒng)編算形式相比，BIM 技術(shù)能夠更快完成模擬施工，并對(duì)所有涉及到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行科學(xué)整理。 技術(shù)人員還可對(duì)模型不利于具體施工的部分進(jìn)行細(xì)致優(yōu)化，全面提升模型的實(shí)用性。 還可最大限度提升各類(lèi)材料和資源應(yīng)用的合理性，避免出現(xiàn)人員和物資等方面的浪費(fèi)，提升資源的使用效率。

4.2.2 BIM 技術(shù)編制的可執(zhí)行性

將BIM 技術(shù)應(yīng)用到施工計(jì)劃中，可全面提升計(jì)劃的可行性， 這也是與傳統(tǒng)計(jì)劃編制的明顯區(qū)別。BIM 技術(shù)能夠獲取更為全面和細(xì)致的信息，能夠在開(kāi)展計(jì)劃編制環(huán)節(jié)便可有效預(yù)見(jiàn)到施工期間可能出現(xiàn)的各類(lèi)問(wèn)題。 傳統(tǒng)施工中，管理人員更為注重對(duì)問(wèn)題的協(xié)調(diào)和處理，而利用BIM 技術(shù)施工則更傾向于提高對(duì)施工計(jì)劃的執(zhí)行力度，大幅提升施工的質(zhì)量和完成效率。

4.3 BIM 技術(shù)基于現(xiàn)場(chǎng)安裝階段應(yīng)用

鋁合金模板具有較強(qiáng)的特殊性，在施工結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜的項(xiàng)目中應(yīng)用較多。 因此，在安裝鋁合金模板時(shí)，便需使用更高精度的操作方式，保證鋁合金模板安裝質(zhì)量達(dá)到預(yù)期要求。 在完成運(yùn)輸和模板構(gòu)件的吊裝時(shí)，安裝人員需結(jié)合設(shè)置好的拼裝位置施工，盡量避免在安裝期間發(fā)生人為方面的失誤。 針對(duì)吊車(chē)性能和運(yùn)輸車(chē)輛空間均需進(jìn)行合理控制，為后續(xù)的安裝做好充分的準(zhǔn)備。 通常，安裝模板構(gòu)件時(shí)，安裝人員需根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，這便導(dǎo)致安裝效果具有不確定性，此時(shí)BIM 技術(shù)便可發(fā)揮作用。 BIM 技術(shù)可通過(guò)數(shù)字化手段對(duì)整個(gè)安裝工序進(jìn)行評(píng)估和預(yù)測(cè)，對(duì)可能產(chǎn)生的各類(lèi)問(wèn)題進(jìn)行預(yù)估，從而在空間和時(shí)間方面有效結(jié)合，將施工人員置于相對(duì)真實(shí)的虛擬環(huán)境中，從而在完成安裝工序時(shí)，更為順利地進(jìn)行安裝和實(shí)驗(yàn)操作，并對(duì)具體的問(wèn)題進(jìn)行修復(fù)處理，最大限度提升安裝的質(zhì)量和效率。

針對(duì)上述施工內(nèi)容應(yīng)用BIM 技術(shù)， 主要通過(guò)Revit 進(jìn)行建模，以NWC 格式對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行輸出，通過(guò)Naviswork 軟件打開(kāi)，最終完成4D 模型。

4.4 BIM 技術(shù)基于后期階段的應(yīng)用

4.4.1 運(yùn)營(yíng)階段應(yīng)用

在鋁合金模板的施工階段，更為核心的部分便是運(yùn)營(yíng)環(huán)節(jié)。 此部分所需要的時(shí)間較長(zhǎng)，資金投入較大。 因此技術(shù)人員需充分重視該部分的維護(hù)與管理工作的實(shí)施，同時(shí)提升技術(shù)水平。 以往在實(shí)施建筑的運(yùn)維時(shí)，技術(shù)人員通常會(huì)使用人工方式對(duì)數(shù)據(jù)及圖紙信息進(jìn)行搜集，從而完善電子表格中的數(shù)據(jù)內(nèi)容。 但由于鋁合金工程的實(shí)施規(guī)模較大，如果仍使用以往的數(shù)據(jù)技術(shù)，便難以迎合當(dāng)前鋁合金模板工程的發(fā)展趨勢(shì)。 為了切實(shí)解決上述問(wèn)題，避免在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中發(fā)生時(shí)效和數(shù)據(jù)等方面的問(wèn)題，技術(shù)人員便可使用BIM 技術(shù)進(jìn)行全面的信息建檔，同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，促使鋁合金模板施工順利實(shí)施[3]。

4.4.2 施工進(jìn)度控制階段應(yīng)用（如圖2 所示）

施工方還可在實(shí)施模板構(gòu)件的生產(chǎn)和制造時(shí)使用Tekla Structure 軟件有效控制施工和構(gòu)件制造的時(shí)間，從而將工期控制在合理范圍內(nèi)，對(duì)整體的施工進(jìn)度進(jìn)行科學(xué)管控。 在具體施工時(shí)，為了保證模板工程在規(guī)定的期限內(nèi)完成，技術(shù)人員需對(duì)工期進(jìn)行科學(xué)控制，充分發(fā)揮BIM 技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，對(duì)模板施工情況進(jìn)行4D 模擬。在施工過(guò)程中，技術(shù)人員還可通過(guò)4D 技術(shù)對(duì)整個(gè)施工過(guò)程進(jìn)行科學(xué)分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工環(huán)節(jié)所出現(xiàn)的問(wèn)題，并采取適當(dāng)?shù)氖侄芜M(jìn)行處理，以此提升工程實(shí)施的效率。

圖2 BIM 施工進(jìn)度控制流程

5 BIM 技術(shù)的展望

當(dāng)前我國(guó)建筑行業(yè)中，多數(shù)企業(yè)并未對(duì)BIM 技術(shù)提高重視，在技術(shù)發(fā)展和團(tuán)隊(duì)建設(shè)等方面也存在較大的缺陷， 導(dǎo)致BIM 技術(shù)發(fā)展仍面臨諸多障礙，至今仍處于發(fā)展初期。 但該技術(shù)能夠?qū)φ麄€(gè)建筑行業(yè)發(fā)揮更高的應(yīng)用作用，如果能夠有效發(fā)揮BIM 技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和功能，便可有效解決施工環(huán)節(jié)所出現(xiàn)的各類(lèi)問(wèn)題，同時(shí)大幅壓縮經(jīng)濟(jì)成本的投入，施工預(yù)算也會(huì)更為精確合理，保證工程質(zhì)量達(dá)到預(yù)期水平。BIM 技術(shù)對(duì)于建筑行業(yè)來(lái)說(shuō)是一個(gè)技術(shù)革命，同時(shí)也會(huì)有效促進(jìn)整個(gè)行業(yè)的跨越式發(fā)展。 因此建筑企業(yè)應(yīng)加大對(duì)BIM 技術(shù)的研究和應(yīng)用力度，在資金和人員等多方面給予必要的支持，從而促進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)得以迅速提升，不斷擴(kuò)大應(yīng)用范圍。

當(dāng)前鋁合金模板施工中亟需構(gòu)建專(zhuān)業(yè)的軟件平臺(tái)，需將其配合相應(yīng)的硬件使用，但目前形成的信息模型和設(shè)備數(shù)據(jù)在對(duì)接方面還存在一定的優(yōu)化空間，同時(shí)在此過(guò)程中也未形成更為科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)作為參照。上述問(wèn)題也會(huì)對(duì)BIM 技術(shù)的具體應(yīng)用和未來(lái)發(fā)展造成一定的障礙。 可見(jiàn)以此為基礎(chǔ)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)接口進(jìn)行優(yōu)化非常關(guān)鍵。

6 結(jié)語(yǔ)

隨著科技的進(jìn)步和時(shí)代的發(fā)展，建筑施工行業(yè)逐漸向現(xiàn)代化的發(fā)展方向邁進(jìn)，并在這過(guò)程中取得了較為矚目的成績(jī)。 BIM 技術(shù)應(yīng)用到建筑鋁合金模板施工的過(guò)程中，通過(guò)模型和信息數(shù)據(jù)等方面的建立，不僅可以有效提升施工效益，還保證了建筑鋁合金模板工程項(xiàng)目的安全和質(zhì)量，從而促使整個(gè)施工的高效穩(wěn)定發(fā)展。