装配式建筑施工阶段的BIM技术应用研究

　　摘 要：在我国社会建设与经济发展进入新阶段后，社会经济活力得到全面释放，建筑行业迎来了全新的发展机遇。传统的建造方式存在诸多弊病，难以适应新时代发展要求，而装配式建筑的独特性能，使之成为传统建筑业寻求转型发展的有效途径之一。然而，从目前市场上装配式建筑的应用情况来看，工人的作业环境却没有得到相应的改善，工程质量、进度、安全方面也未显示出装配式建筑的优势。BIM技术与装配式建筑的契合性，使其成为解决这些问题的有效途径。

　　引言

　　装配式建筑具有成本低、污染小等特点，并且装配式建筑中的大部分结构都是现浇结构，对于建筑业而言，其更能够为企业带来较大利益，因此装配式建筑也逐渐成了建筑企业的主要发展方向，预制率达到了49%，能有效控制建筑成本。

　　1 BIM的概念

　　B I M 技术起源于2 0 世纪7 0 年代， 由“ B I M 之父” 的 ChuckEastman教授提出的“通过计算机将建筑设计产品可视化模拟的设想”。国际标准组织设施信息委员会认为BIM技术是在全寿命周期对建筑的物理和功能属性可视化和可计算的形式来表现。美国建筑师学会AIA认为BIM技术是一种可视化的三维模型。张建平教授认为BIM技术是一种各参建单位能够通过BIM模型共享信息的现代信息技术。徐勇戈教授认为BIM技术的核心价值是实现信息集成而不是可视化和数字化。目前BIM的软件根据总体相互关系进行分类有建模软件（revit，Civil3D）、分析软件（navis-works， PKPM，YJK，Midas，Civil/Gen/FEA，ANSYS）和管理软件（广联达，晨曦，鲁班）三大类。目前市场上最热的软件主要有用于土建、结构、建筑、钢结构、机电、给排水等专业的建模软件revit 和用于碰撞检查、施工模拟、进度管理、可视化navisworks软件。

　　2装配式建筑施工阶段的BIM技术应用

　　2.1预制构件的节点检测和吊装模拟

　　施工吊装是建筑工业化中最重要的一个环节，传统的二维图纸难以对预制构件之间的节点进行检测，影响着节点的连接质量和整体稳定性，进而对装配式建筑的防水和隔音效果产生影响。而BIM技术平台对借助Tekla软件建立预制构件钢筋BIM模型，能检测梁柱节点之间是否存在连接失误或遗漏问题，并根据检测结果对钢筋的间距和位置实现优化设计，降低了设计错误的发生率，有效排查了安全施工问题。BIM技术管理平台可以有效对工程建设信息进行整合和交流，同时对涉及给排水及消防、通信通电、医用气体工程、污水处理等管线的排设可通过可视化碰撞检查以确保设计误差高差在合适的范围，有效降低了现场施工难度，提高了后期建设效率和工程质量的保证。通过BIM技术可以对各专业模拟进度计划，如吊装安置可通过分解施工顺序来降低其难度。安装环节的细分和模拟能有效减少施工过程中出现的失误。BIM 技术的可视化模型能对各专业的布局和管线走向进行“错、碰、漏、缺”检测，较快发现管线中存在的问题，减少现场返工率。

　　2.2基于BIM技术的施工模拟

　　装配式建筑施工的特点是装配精度要求高，构件种类和数目多，现场构件吊装量大。如果没有直观准确的技术交底，那么吊装过程中极易发生构件操作失误而相互碰撞，产生尺寸偏差，影响施工质量。而施工模拟具有预知、交互与优化的作用。应用 BIM模拟建造技术对拟定的施工方案进行预演，有助于管理者提前发现和解决问题，排除现场施工隐患，优化施工工序，减少不必要的损失。同时，BIM模型加载时间参数能对施工阶段进行4D动态模拟，实现施工工期的精准估算，均衡优化资源配置，以及矫正偏差工期和调整进度计划。此外，BIM三维模型在加载时间参数的基础上，可继续加载费用参数，形成5D数据模型。该模型可根据装配式建筑的特点快速分析和分类统计工程量，然后利用软件插件完成定额套用，最后结合时间参数，实现工程成本的实时计算和动态控制。

　　2.3 BIM技术在装配式建筑施工进度管理中的应用

　　在装配式建筑施工过程中，施工进度不仅是重要的施工要素，而且也是影响施工成本的主要因素，因此做好施工进度设计是装配式建筑施工工程管理工作中的关键内容。BIM技术在施工管理中的应用能够有效提供施工进度管理水平。具体而言，在施工之前可以依托BIM技术开展仿真施工，在预估施工进度的基础上生成施工资源分配图。在后续的现场管理中，管理工作者可以依据以上内容，对施工进度进行更为细致的管理，从而避免工程进度产生过大偏差。

　　2.4构建装配式建筑质量管理职能信息集成系统

　　要对装配式建筑工程开展质量跟踪管理工作，需要从装配式工程的设计、构件生产、构件转运、现场吊装、装配连接、结构验收等环节入手，做好质量管理职能划分工作。在此过程中还要进行成本管理、进度管理等。通过引进BIM技术可以对上述工作进行统筹协调，进而促使EPC模式下装配式建筑工程质量管理工作与其他管控工作形成合力，在BIM模型中形成不同单元的控制计划与职责，为各阶段质量管控职能的落实奠定基础。

　　2.5 BIM技术在装配式建筑施工安全管理中的应用

　　在装配式建筑施工安全管理工作中，通过对BIM技术进行应用，可以有效识别装配式建筑施工过程中所存在的安全风险，并能够对这些安全风险进行有效监测。在此基础之上施工管理单位还需要提升施工现场安全设施的可视化水平。通过对施工安全设施进行建模，促使施工安全设施所具有的安全参数进行直观的呈现，从而确保施工安全防护工作，如在防护棚的建模当中，需要对防护棚所具有的规格、尺寸、材质等信息进行录入，并以此作为检查施工安全防护设施的重要依据。

　　结语

　　在我国装配式建筑项目的施工过程中，需要应用BIM技术合理地优化装配式建筑施工模式和施工方案，使各个环节施工操作保质保量的完成，从而促进建筑项目的可持续发展。

　　参考文献：

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　　[2]赵光辉.探究B I M技术在装配式建筑中的应用[ J ] .四川建材,2021,47（2）:119~120,122.

　　[3]汤瀚韬,陈初一,马俐.BIM技术在装配式建筑施工中的研究与应用[J].建筑,2021,3:67~68.