裝配式建筑結(jié)構(gòu) BIM碰撞檢查與優(yōu)化

張黎

本文針對(duì)裝配式建筑結(jié)構(gòu)中BIM 碰撞檢查與優(yōu)化進(jìn)行了深入探究，通過(guò)動(dòng)態(tài)碰撞檢查，將檢查的分析結(jié)果及時(shí)反饋出來(lái)，據(jù)此，對(duì)以BIM 技術(shù)為核心的模型進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，使裝配式建筑結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量有明顯的進(jìn)步和提升，并實(shí)施細(xì)化管理的模式，促進(jìn)建筑經(jīng)濟(jì)效益的提升，延長(zhǎng)建筑工程的使用壽命。對(duì)裝配式建筑結(jié)中BIM 碰撞檢查的影響因素進(jìn)行分析，并以最終確定的碰撞檢查結(jié)構(gòu)為依據(jù)制定出科學(xué)合理的檢查計(jì)劃，以碰撞檢查的相關(guān)分類原則為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)各個(gè)施工環(huán)節(jié)進(jìn)行有效的檢查，最大限度提前處理各種施工中存在的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)建筑工程施工順利、流暢的完成。

在建筑工程中，可以通過(guò)BIM 技術(shù)對(duì)施工過(guò)程中的相關(guān)模型進(jìn)行創(chuàng)建和改進(jìn)。例如，結(jié)構(gòu)模型、建筑模型以及暖通模型的創(chuàng)建，并且以全新的視角對(duì)建筑發(fā)展的過(guò)程進(jìn)行模擬，全面、系統(tǒng)地了解和掌握建筑的發(fā)展趨勢(shì)，該技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用效果十分明顯，能夠顯著提升建筑結(jié)構(gòu)的合理性，確保工程質(zhì)量，以此優(yōu)化施工過(guò)程的管理。在施工之前進(jìn)行準(zhǔn)備工作的時(shí)候，必須確保建筑管理部門充分掌握相關(guān)信息并良好的利用起來(lái)，科學(xué)有效地排除施工過(guò)程中可能存在的安全隱患。進(jìn)而為建筑的整體質(zhì)量以及后期投入使用的安全性提供保障。此外，這也為智能化建筑的進(jìn)步和發(fā)展提供了動(dòng)力，有利于我國(guó)科技水平的不斷提升。

一、碰撞檢查的概述

碰撞檢查簡(jiǎn)而言之就是在工程施工之前，通過(guò)BIM 技術(shù)對(duì)各種可能出現(xiàn)的碰撞問(wèn)題進(jìn)行處理，對(duì)問(wèn)題產(chǎn)生的原因進(jìn)行檢查，能夠很大程度上減少工程投入的資金，減少各個(gè)方面的損耗，從根本上實(shí)現(xiàn)施工質(zhì)量和效率的提升，且改進(jìn)了工程項(xiàng)目的相關(guān)模型和軟件應(yīng)用。落實(shí)基本的碰撞檢查工作，更加深入地對(duì)檢查內(nèi)容進(jìn)行分析，詳細(xì)全面地探究其相關(guān)模型。碰撞檢查主要有兩種類型，分別是硬碰撞類型和軟碰撞類型。這些碰撞問(wèn)題的影響因素主要是實(shí)際間距，如果實(shí)際間距小于了規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的最小值，就會(huì)為施工過(guò)程中的操作帶了一定程度的不利影響。根據(jù)時(shí)間來(lái)分類碰撞檢查，可以分為動(dòng)態(tài)碰撞檢查和靜態(tài)碰撞檢查，通常情況下，動(dòng)態(tài)碰撞檢查在工程項(xiàng)目中有更重要的地位，它主要是指某一部件在運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)中容易與其他物體產(chǎn)生碰撞，比如：在對(duì)梁柱進(jìn)行吊裝是一個(gè)易產(chǎn)生碰撞的環(huán)節(jié)，在此過(guò)程中，各種碰撞和重疊的情況層出不窮，這樣的碰撞方式具有很強(qiáng)的錯(cuò)誤性，究其原因主要是建模的時(shí)候，對(duì)圖元的測(cè)量不夠精準(zhǔn)，導(dǎo)致復(fù)制的形式也是錯(cuò)誤的，進(jìn)而造成兩個(gè)圖元被動(dòng)重疊在一起的局面。

二、碰撞檢查的分類和原則

1.碰撞檢查分類的重要性

進(jìn)行碰撞檢查的分類是為了確保模型碰撞檢查結(jié)果的準(zhǔn)確度，節(jié)省處理分析工作的時(shí)間，防止因?yàn)樘酂o(wú)效的碰撞點(diǎn)數(shù)據(jù)影響分析的合理性和準(zhǔn)確性。如果將模型全部的碰撞檢查一次性完成，就會(huì)產(chǎn)生多個(gè)碰撞點(diǎn)，而且這些碰撞點(diǎn)毫無(wú)規(guī)律，會(huì)大大地降低處理分析的準(zhǔn)確度和效率，并且會(huì)增加沒(méi)有必要的工作量，所以碰撞檢查必須進(jìn)行分類，這對(duì)碰撞檢查結(jié)果的準(zhǔn)確性來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。

2.碰撞檢查分類的原則

碰撞檢查的分類的整體性原則是不同區(qū)域或者專業(yè)的交叉組合。根據(jù)這一原則來(lái)對(duì)碰撞檢查進(jìn)行分析，能夠大大的提升碰撞檢查工作準(zhǔn)確度和效率，并且減少后續(xù)的工作量。此外，對(duì)分類的程度要有一個(gè)合理的把控，如果分類過(guò)于粗略就會(huì)影響到結(jié)果的準(zhǔn)確度，如果分類過(guò)于精細(xì)，就會(huì)大大提高工作量，所以分類程度的把控是十分重要的。

3.碰撞檢查的分類

顧名思義，專業(yè)分類就是根據(jù)專業(yè)的不同進(jìn)行分類，通過(guò)BIM 技術(shù)中建模的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)和劃分建模，比如說(shuō)給排水模型、結(jié)構(gòu)模型、暖通模型以及建筑模型等，這樣的措施方便后期處理碰撞點(diǎn)和追究相關(guān)責(zé)任。而區(qū)域分類的主要依據(jù)是構(gòu)件的類別、建筑的層數(shù)以及材質(zhì)的種類等，比如說(shuō)：在裝配式架構(gòu)里，最直接的分類方式就是層數(shù)分類，再者就是按照預(yù)制柱、預(yù)制梁以及疊合板各種不同的構(gòu)件來(lái)分類，再或者是通過(guò)預(yù)埋件、預(yù)制混凝土以及預(yù)埋鋼筋等材質(zhì)的不同來(lái)分類。

三、碰撞檢查工作的具體實(shí)施流程

1.BIM 模型的轉(zhuǎn)化工作和組裝工作

若要最大限度地提高模型兼容性能，必須選擇合理有效的建模方法，根據(jù)專業(yè)和類別的不同，科學(xué)有效地選擇軟件，并有效地轉(zhuǎn)化這些軟件。在檢查工作的前期，以BIM 為核心創(chuàng)建的模式必須建立在專業(yè)建模的基礎(chǔ)之上，并且對(duì)專業(yè)里的重心文件進(jìn)行提取，再進(jìn)行模型的修改和完善等，而其他專業(yè)的相關(guān)模型支持只讀模式，等到模型轉(zhuǎn)化成功之后，在進(jìn)行對(duì)模型進(jìn)行拼接和組裝。

2.重疊碰撞檢查

像重疊碰撞這樣的情況其實(shí)發(fā)生的概率比較小，所以在對(duì)其進(jìn)行實(shí)際檢查的時(shí)候，應(yīng)該將相關(guān)設(shè)備一次性全面檢查，之后再進(jìn)入重疊碰撞的檢查環(huán)節(jié)，這樣可以很大程度上節(jié)省碰撞檢查的時(shí)間。

3.不同專業(yè)之間的碰撞檢查

目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有關(guān)于此類碰撞檢查的大量研究，主要集中在了水暖電的結(jié)構(gòu)以及建筑專業(yè)之間的碰撞檢查。

4.同一專業(yè)內(nèi)部的碰撞檢查

裝配式結(jié)構(gòu)之內(nèi)，同一專業(yè)內(nèi)部的碰撞檢查占據(jù)著至關(guān)重要的地位，此類碰撞檢查的重點(diǎn)是各種預(yù)制構(gòu)件，其中有預(yù)制構(gòu)件和混凝土的碰撞檢查，預(yù)埋件與預(yù)埋件的碰撞檢查，預(yù)埋鋼筋與預(yù)埋件的碰撞檢查等。

5.動(dòng)態(tài)的碰撞檢查

與靜態(tài)碰撞相比較，動(dòng)態(tài)碰撞處在一個(gè)更高的維度上，更高級(jí)一些，在此類的碰撞檢查中，一方面要進(jìn)行三維模型的檢查工作，另一方面還要時(shí)間不斷變化的狀態(tài)下，對(duì)圖元的移動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)。裝配式的架構(gòu)之中，此類碰撞檢查的重點(diǎn)是對(duì)施工機(jī)械設(shè)備的布置是否合理以及預(yù)制構(gòu)件吊裝等進(jìn)行檢查。

6.碰撞點(diǎn)的優(yōu)化分組

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，碰撞檢查工作的最終分析結(jié)果就是碰撞點(diǎn)，盡管在碰撞檢查工作的過(guò)程中已經(jīng)分類好了各個(gè)模型，但是在分析結(jié)果中依然存在著大量的無(wú)效碰撞點(diǎn)，所以必須根據(jù)相關(guān)規(guī)定和原則將分析結(jié)果中的有效碰撞點(diǎn)分離出來(lái)，只保留有效的碰撞點(diǎn)，并做好相關(guān)的記錄。有效碰撞點(diǎn)就是指裝配式結(jié)構(gòu)中吊裝的施工過(guò)程對(duì)整體施工的質(zhì)量和效率造成影響的碰撞點(diǎn)，其中，有的碰撞點(diǎn)為工程實(shí)際施工過(guò)程帶來(lái)的影響可以忽略不計(jì)，就可以將這些碰撞點(diǎn)忽略掉，只保留影響比較明顯的碰撞點(diǎn)即可，以此來(lái)提高碰撞檢查工作的有效性和準(zhǔn)確性。

7.提出針對(duì)性修改意見(jiàn)，在相關(guān)專業(yè)中反饋

根據(jù)上文的敘述，對(duì)不同的碰撞點(diǎn)類型提出針對(duì)性的修改意見(jiàn)，然后在相關(guān)的專業(yè)中進(jìn)行反饋，從而完善以BIM 為核心的模型。

以上是一個(gè)循環(huán)的過(guò)程，經(jīng)過(guò)多次調(diào)整模型之后，再也沒(méi)有有效碰撞點(diǎn)后，就說(shuō)明模型達(dá)到了最優(yōu)的程度，能夠投入到后期的使用中去，這些數(shù)據(jù)可以通過(guò)BIM 技術(shù)在項(xiàng)目的各個(gè)環(huán)節(jié)中進(jìn)行運(yùn)用和處理，提高建筑整體的質(zhì)量和水平。

四、促進(jìn)裝配式建筑智能化發(fā)展

伴隨著科技水平的不斷創(chuàng)新和提升，全球范圍內(nèi)建筑的發(fā)展趨勢(shì)越來(lái)越向智能化靠近，合理地運(yùn)用BIM技術(shù)能夠有效地檢驗(yàn)新興技術(shù)，并且預(yù)測(cè)新興技術(shù)在具體應(yīng)用中可能存在的問(wèn)題，并以此提供相關(guān)的研究報(bào)告，來(lái)推動(dòng)新型技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展的可靠性和科學(xué)性。例如，現(xiàn)在人們對(duì)于身邊生態(tài)環(huán)境的情況越來(lái)越關(guān)注，尤其是人們的住所以及經(jīng)?；顒?dòng)的場(chǎng)所，基于此，市場(chǎng)為了符合現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展的需求以及人們環(huán)保意識(shí)的提升，研究出室內(nèi)新風(fēng)技術(shù)，通過(guò)BIM 技術(shù)能夠系統(tǒng)全面的對(duì)建筑機(jī)型模擬，提供建筑所需新風(fēng)量的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，確保建筑中每時(shí)每刻都充斥著新鮮健康的空氣，讓每一個(gè)室內(nèi)的人都可以呼吸到新鮮健康的空氣，提高人們的心情愉悅程度和身體健康程度。在使用室內(nèi)新風(fēng)技術(shù)的過(guò)程中，需要使用到大量的通風(fēng)管道，并且合理正確地安裝這些通風(fēng)管道，防止影響到建筑工程中的施工操作，還要注意的是，不要影響到建筑的裝修，避免影響建筑的裝修效果，所以，在使用室內(nèi)新風(fēng)技術(shù)之前，通過(guò)BIM 技術(shù)創(chuàng)建一個(gè)合理的模型是非常有必要的，檢查與其他專業(yè)模型的碰撞以及各個(gè)施工的銜接是否存在問(wèn)題，這樣也可以排除實(shí)際施工過(guò)程中可能存在的安全應(yīng)還，并提出針對(duì)性的解決對(duì)策，進(jìn)而改進(jìn)和完善管理體系。

五、結(jié)語(yǔ)

在裝配式建筑結(jié)構(gòu)中運(yùn)用BIM 技術(shù)來(lái)落實(shí)碰撞檢查的工作，能夠從根本上促進(jìn)整體工程的施工質(zhì)量和效率，降低各方面的成本支出，本文針對(duì)裝配式結(jié)構(gòu)的碰撞檢查進(jìn)行深入和全面的探究，通過(guò)相關(guān)軟件對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確保分析結(jié)果的準(zhǔn)確度，并且為裝配式結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了新的途徑，在構(gòu)件的制作環(huán)節(jié)和施工環(huán)節(jié)及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題，針對(duì)這些問(wèn)題及時(shí)的制定解決措施并落實(shí)，防止出現(xiàn)碰撞的現(xiàn)象，為工程項(xiàng)目的順利進(jìn)行提供保障。