BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用探討

黃珂夫

【摘要】因建筑預(yù)制技術(shù)的發(fā)展與推廣，裝配式建筑應(yīng)運而出，此類建筑需要工作人員在現(xiàn)場將預(yù)制裝配件拼接，再通過連接、加固等方法來保障建筑穩(wěn)定，這樣可以有效提高建筑施工效率，還具有良好的環(huán)保性。但隨著裝配式建筑的推行，人們發(fā)現(xiàn)此類建筑很容易出現(xiàn)質(zhì)量問題，這些問題對施工及建筑使用都存在影響，因此必須采用相關(guān)方法來保障質(zhì)量，這時BIM技術(shù)（Building Information Modeling，檢測建筑數(shù)據(jù)模型）進(jìn)入了人們的視野，利用該項技術(shù)能夠有效保障裝配式建筑質(zhì)量。對此本文為了了解BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用將展開研究，闡述BIM技術(shù)基本功能，并對其在裝配式建筑實施流程中的應(yīng)用與注意事項進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù);裝配式建筑;建筑質(zhì)量

在裝配式建筑當(dāng)中，因為此類建筑獨特的拼接施工方法，使得各預(yù)制裝配件質(zhì)量更傾向于裝配件在規(guī)格、形狀、預(yù)留孔洞位置等，如果裝配件在任意質(zhì)量指標(biāo)上存在問題，就說明裝配件不符合施工標(biāo)準(zhǔn)，需要重新生產(chǎn)，而利用BIM技術(shù)就能幫助人便捷、直觀、準(zhǔn)確的判斷裝配件各質(zhì)量指標(biāo)是否達(dá)標(biāo)，說明BIM技術(shù)在裝配式建筑中具有較高的應(yīng)用價值，對其應(yīng)用進(jìn)行分析具有一定的現(xiàn)實意義。

1、BIM技術(shù)基本功能

1.1 3D建模

3D建模是BIM技術(shù)的最基本功能，也是該項技術(shù)最突出的特征，只要人工將搜集到的數(shù)據(jù)導(dǎo)入BIM系統(tǒng)即可得到一個等比例縮放的3D立體模型，該模型在結(jié)構(gòu)劃分上與實際物體是完全相符的，同時能夠根據(jù)數(shù)據(jù)將各結(jié)構(gòu)在數(shù)據(jù)中的參數(shù)對應(yīng)，這樣人工通過觀察模型即可對物體實際情況進(jìn)行判斷。例如在裝配式建筑當(dāng)中，假設(shè)人工搜集了建筑屋頂與墻體數(shù)據(jù)，導(dǎo)入BIM系統(tǒng)即可得到一個由屋頂與墻體組成的等比例縮放模型，通過觀察可知屋頂與墻體的連接位置，屋頂或墻體的高度、厚度等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，最后依照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析，可知屋頂與墻體是否符合施工標(biāo)準(zhǔn)，如果不符合，則要對對應(yīng)預(yù)制裝配件進(jìn)行調(diào)整[1]。

1.2 仿真模擬

在不斷的發(fā)展中現(xiàn)代BIM技術(shù)在3D建模功能基礎(chǔ)上還開發(fā)出了仿真模擬功能，該功能依賴于數(shù)學(xué)算法，可以將3D立體模型的各項參數(shù)帶入到仿真模擬當(dāng)中，檢驗?zāi)Ｐ驮诋?dāng)前參數(shù)基礎(chǔ)上，在仿真模擬環(huán)境中的表現(xiàn)。例如在裝配式建筑當(dāng)中，假設(shè)先利用3D建模技術(shù)進(jìn)行建模，得到屋頂與墻體模型，隨后在仿真模擬功能窗口內(nèi)輸入屋頂重量參數(shù)、墻體應(yīng)力參數(shù)，這時仿真模擬會將兩項參數(shù)依照相關(guān)算法進(jìn)行計算，如果計算結(jié)果顯示墻體應(yīng)力參數(shù)低于屋頂重量參數(shù)，則模型中會顯示參數(shù)配置不當(dāng)，說明屋頂與墻體預(yù)制裝配件不匹配，需要進(jìn)行調(diào)整，這樣就可以避免裝配式建筑出現(xiàn)質(zhì)量問題。此外，仿真模擬功能除了能計算裝配式建筑各結(jié)構(gòu)參數(shù)是否匹配以外，還能對建筑整體的力學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行計算，同時還可以導(dǎo)入環(huán)境參數(shù)來檢測建筑抗震能力、抗風(fēng)能力等，說明BIM技術(shù)可以全面保障裝配式建筑質(zhì)量，具有較高的應(yīng)用價值。

2、裝配式建筑中BIM技術(shù)的應(yīng)用與注意事項

2.1 應(yīng)用

BIM技術(shù)主要可應(yīng)用于裝配式建筑的預(yù)制件設(shè)計、預(yù)制件生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，在這兩個環(huán)節(jié)中可保障建筑拼接后的質(zhì)量，對此下文將分析該項技術(shù)在兩個環(huán)節(jié)中的應(yīng)用表現(xiàn)。

2.1.1預(yù)制件設(shè)計應(yīng)用

裝配式建筑中的所有預(yù)制裝配件都需要先進(jìn)行設(shè)計才能開始生產(chǎn)，因此設(shè)計對預(yù)制裝配件的質(zhì)量存在直接影響，間接影響到裝配式建筑質(zhì)量，對此在裝配式建筑施工中必須對預(yù)制件設(shè)計質(zhì)量進(jìn)行保障。而預(yù)制件設(shè)計非常復(fù)雜，其不但要考慮到單個預(yù)制裝配件在性能方面的問題，還必須保障預(yù)制件之間的關(guān)系融洽，不能出現(xiàn)大小不匹配、預(yù)留孔洞無法對應(yīng)等現(xiàn)象，但通過傳統(tǒng)的二維設(shè)計方式，要對這些問題進(jìn)行審查非常繁瑣，且難度也很高，很容易遺漏某些質(zhì)量問題，而通過BIM技術(shù)的3D建模功能可以有效降低設(shè)計質(zhì)量審查繁瑣程度與難度，在提高審查效率的同時，還能保障審查結(jié)果的完整性，基本不會遺漏質(zhì)量問題[2]。例如某裝配式建筑企業(yè)在預(yù)制件設(shè)計階段中就使用了BIM技術(shù)，通過建模成功發(fā)現(xiàn)建筑墻體與地板之間的預(yù)留孔洞存在5cm左右的差距，整體拼接后無法保障管線順利安裝，因此要求設(shè)計人員進(jìn)行整改，成功避免了設(shè)計質(zhì)量問題，最后該建筑順利完工，并未出現(xiàn)質(zhì)量缺陷。

2.1.2預(yù)制件生產(chǎn)應(yīng)用

在裝配式建筑預(yù)制裝配件設(shè)計無誤基礎(chǔ)上，就要依照設(shè)計成功來進(jìn)行生產(chǎn)，但生產(chǎn)時也可能出現(xiàn)問題，如生產(chǎn)成果與設(shè)計要求不符，導(dǎo)致預(yù)留孔洞無法對接、某預(yù)制裝配件性能不滿足施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等。針對這些問題，在裝配式建筑施工中同樣有必要進(jìn)行檢查，但如果要求人工對每個結(jié)構(gòu)都進(jìn)行檢查，必然會帶來較大的工作量，且該項工作也比較繁瑣，而在BIM技術(shù)的應(yīng)用中，利用3D建模與仿真模擬功能可以便捷的進(jìn)行檢查，即人工只要根據(jù)質(zhì)量檢測要求對每個預(yù)制裝配件進(jìn)行數(shù)據(jù)取樣，如測得各預(yù)制件的回彈值、規(guī)格大小等，隨后將這些數(shù)據(jù)樣本導(dǎo)入BIM系統(tǒng)得到3D立體模型，借助仿真模擬功能可知模型在當(dāng)前參數(shù)配置下的表現(xiàn)，如果發(fā)現(xiàn)異常即可直接處理。

2.2 注意事項

BIM技術(shù)具有明顯的自動化、智能化特征，因此在技術(shù)體系上比較完整，但與大多數(shù)自動、智能技術(shù)一樣，其很容易受到人工導(dǎo)入數(shù)據(jù)的影響，即因為BIM技術(shù)的建模與仿真模擬都依賴于人工所獲數(shù)據(jù)，所以當(dāng)人工所獲數(shù)據(jù)與現(xiàn)實情況存在誤差時，BIM技術(shù)所得成果自然也會出現(xiàn)誤差，而存在誤差的成果自然是無法讓人工做出準(zhǔn)確判斷的，因此在裝配式建筑BIM技術(shù)應(yīng)用中，必須對人工導(dǎo)入數(shù)據(jù)的完整性、準(zhǔn)確性保持關(guān)注。對此首先建議人工在獲取相關(guān)數(shù)據(jù)之前結(jié)合使用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)立數(shù)據(jù)采集指標(biāo)，在確保指標(biāo)體系完整的情況下進(jìn)行采集，即可保障數(shù)據(jù)完整性，其次有必要對每個指標(biāo)進(jìn)行多次采集，如果發(fā)現(xiàn)每次采集數(shù)據(jù)差距較大，則說明數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性不足，這時需要再次進(jìn)行采集，以此次采集的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)來應(yīng)用BIM技術(shù)。

結(jié)語：

本文對BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，闡述了該項技術(shù)的基本功能、應(yīng)用與注意事項。通過分析可知，BIM技術(shù)功能良好，非常適用于裝配式建筑，主要可應(yīng)用于此類建筑的預(yù)制件設(shè)計、生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，在保障導(dǎo)入數(shù)據(jù)完整、準(zhǔn)確的基礎(chǔ)上，該項技術(shù)可以起到保障裝配式建筑質(zhì)量穩(wěn)定的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]白庶，張艷坤，韓鳳，等.BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用價值分析[J].建筑經(jīng)濟(jì)，2015，36（11）：106-109.

[2]馬躍強(qiáng)，施寶貴，武玉瓊.BIM技術(shù)在預(yù)制裝配式建筑施工中的應(yīng)用研究[J].上海建設(shè)科技，2016，000（004）：45-47.