BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用研究

孫逢俊

中國五冶集團(tuán)有限公司 四川成都 610063

1 概述

現(xiàn)今，社會(huì)市場(chǎng)中對(duì)于建筑的需求與標(biāo)準(zhǔn)在不斷提升，許多新型施工設(shè)備與施工技術(shù)被廣泛應(yīng)用在施工中。BIM技術(shù)就是一項(xiàng)應(yīng)用較為廣泛的新技術(shù)，對(duì)于施工工作有著重要影響。BIM就是建筑信息模型，在實(shí)際應(yīng)用過程中，主要是將建筑物真實(shí)參數(shù)信息輸入到其中，然后系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行模擬建模，為后續(xù)工程施工工作展開提供有效參考。BIM技術(shù)并不是簡單的工作流程，而是通過科學(xué)合理的布局，為施工工作展開提供保障。BIM技術(shù)特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下兩點(diǎn)：①信息有著較強(qiáng)的真實(shí)性與完備性。在建筑信息模型的構(gòu)建過程中，BIM技術(shù)能在一定程度上掌握更多信息，信息的真實(shí)性與完整性也將會(huì)得到保障。這樣可以促使工作人員決策的合理性得到保障，提升信息利用率，為未來工作打下良好基礎(chǔ)[1]。②有著較強(qiáng)的可視化與模擬化特點(diǎn)。在BIM技術(shù)的應(yīng)用中，整個(gè)建筑施工流程以及建筑結(jié)構(gòu)等，將會(huì)通過圖像方式或者模型方式更加直觀展現(xiàn)在工作人員面前，使工作人員能夠?qū)κ┕?shí)際情況有正確認(rèn)識(shí)、明確施工要點(diǎn)以及施工方向等。除此之外，在合理應(yīng)用BIM技術(shù)中，通過施工模擬能夠?qū)κ┕み^程中可能面臨的問題進(jìn)行預(yù)測(cè)。工作人員根據(jù)預(yù)測(cè)內(nèi)容，可以提前做好防范工作，最大程度上避免施工風(fēng)險(xiǎn)等問題的出現(xiàn)。

2 BIM 技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用

2.1 標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)

裝配式建筑數(shù)字建造中BIM信息模型是所有產(chǎn)業(yè)鏈的基礎(chǔ)，BIM模型和設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、裝修、管理都有密切聯(lián)系的相關(guān)內(nèi)容。裝配式建筑設(shè)計(jì)應(yīng)基于標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件庫，建立以構(gòu)件為單位的整體，因?yàn)檠b配式建筑的典型特征是標(biāo)準(zhǔn)化的預(yù)制構(gòu)件或部品在工廠生產(chǎn)，運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)裝配，組裝成整體。基本單元依然是預(yù)制構(gòu)件，需要通過BIM軟件，將數(shù)據(jù)集成在構(gòu)件中，來建立BIM信息化建筑模型，這是和傳統(tǒng)建模軟件操作不一樣的地方。裝配式建筑設(shè)計(jì)要適應(yīng)其特點(diǎn)，在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法中是通過預(yù)制構(gòu)件加工圖來表達(dá)預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)，平、立、剖圖紙的表達(dá)還是二維表達(dá)形式。在裝配式建筑BIM應(yīng)用中，應(yīng)模擬構(gòu)件工廠加工的流程，以“預(yù)制構(gòu)件模型”的方式來進(jìn)行系統(tǒng)集成和表達(dá)，這需要建立裝配式建筑的BIM構(gòu)件庫。在BIM標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計(jì)階段，應(yīng)用程序組件化思維設(shè)計(jì)模式，提高設(shè)計(jì)師工作效率，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫模型標(biāo)準(zhǔn)化，從而形成構(gòu)件設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫、埋件模型數(shù)據(jù)庫和鋼筋模型數(shù)據(jù)庫。通過合作項(xiàng)目實(shí)踐積累過程數(shù)據(jù)，在BIM操作面上可以進(jìn)行庫的篩選，在族庫自有積累基礎(chǔ)上結(jié)合現(xiàn)有新特征進(jìn)行修改，節(jié)省時(shí)間，另數(shù)據(jù)庫可自動(dòng)匹配相似數(shù)據(jù)，在匹配基礎(chǔ)上進(jìn)行快速優(yōu)化和調(diào)整。

2.2 構(gòu)件制作

裝配式建筑的主要結(jié)構(gòu)形式是通過在工廠生產(chǎn)預(yù)制構(gòu)件后，運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)吊裝施工完成建設(shè)的模式。為了確保工廠生產(chǎn)的預(yù)制構(gòu)件滿足質(zhì)量需求，要從源頭入手進(jìn)行質(zhì)量管理，即從設(shè)計(jì)階段開始進(jìn)行質(zhì)量把控。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案主要是以二維圖紙模式呈現(xiàn)，而BIM技術(shù)的主要特點(diǎn)在于可視化、信息參數(shù)統(tǒng)一在三維構(gòu)件中展示，便于對(duì)構(gòu)件進(jìn)行精準(zhǔn)設(shè)計(jì)，避免設(shè)計(jì)失誤。同時(shí)，在此階段還應(yīng)根據(jù)相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)等要求在預(yù)制構(gòu)件中合理設(shè)置吊點(diǎn)，方便后期構(gòu)件的現(xiàn)場(chǎng)吊裝施工。在進(jìn)行吊點(diǎn)位置設(shè)計(jì)時(shí)要注意進(jìn)行碰撞檢查，避免出現(xiàn)吊點(diǎn)與預(yù)留洞口沖突等情況。由于裝配式建筑構(gòu)件的重要特點(diǎn)是標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，因此，在設(shè)計(jì)中可以通過BIM技術(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，將構(gòu)件的信息進(jìn)行完整呈現(xiàn)，并且通過信息化的數(shù)據(jù)可以與構(gòu)件生產(chǎn)廠家直接對(duì)接，提高設(shè)計(jì)與構(gòu)件生產(chǎn)效率。

2.3 碰撞檢查

在實(shí)際碰撞檢查工作的開展中，BIM技術(shù)能夠?qū)Σ煌瑢I(yè)模型進(jìn)行合理利用，這樣可以發(fā)現(xiàn)在設(shè)計(jì)中存在的問題，以便及時(shí)與設(shè)計(jì)方進(jìn)行溝通與交流，將設(shè)計(jì)中存在的問題更好地予以解決。例如，在機(jī)電管線建模中，要及時(shí)對(duì)管線質(zhì)量情況進(jìn)行檢查，避免錯(cuò)、漏等情況產(chǎn)生。這樣可以在一定程度上避免設(shè)計(jì)變更情況產(chǎn)生，使得設(shè)計(jì)質(zhì)量可以得到保障。將BIM技術(shù)應(yīng)用在碰撞檢查中主要有兩種方式：①直接對(duì)碰撞點(diǎn)參數(shù)進(jìn)行修改。該種方式比較直接，有著較強(qiáng)針對(duì)性，同時(shí)工作效率較高。但是，該種方式并不適合應(yīng)用在碰撞點(diǎn)較多檢測(cè)中；②在BIM族庫中對(duì)參數(shù)進(jìn)行修改，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)一種構(gòu)件族的修改，促使構(gòu)件族能夠及時(shí)得到更新與完善。在實(shí)際碰撞點(diǎn)的檢查中，要結(jié)合實(shí)際情況采取有效檢測(cè)方式，這樣才能提升檢測(cè)質(zhì)量與檢測(cè)效率[2]。

2.4 數(shù)據(jù)管理

對(duì)于裝配式建筑不僅考慮施工簡單、節(jié)約，而且更重要的是施工以及生產(chǎn)構(gòu)件的精準(zhǔn)度。為此，在構(gòu)件出廠前，務(wù)必保證其尺寸的精準(zhǔn)，力求施工中的剛度和穩(wěn)定性。一般預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)好生產(chǎn)成型后，不得隨意開槽、開洞，這也是為安全性考慮。一旦設(shè)計(jì)修改，需要多張圖紙同時(shí)修改，工作量比較大，效率比較低，同時(shí)如果人工審圖修改，有可能會(huì)出現(xiàn)二次錯(cuò)誤，準(zhǔn)確性得不到保障。而利用BIM計(jì)算可以實(shí)現(xiàn)協(xié)同作業(yè)，例如墻上的開洞套管、配筋可以在三維以及平面圖上協(xié)同修改，自動(dòng)核實(shí)相關(guān)參數(shù)，具有可視化、效率高的特點(diǎn)。BIM的數(shù)據(jù)管理不僅體現(xiàn)在構(gòu)件生產(chǎn)過程中和校核精度過程中，而且在構(gòu)件的設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)吊裝以及運(yùn)輸和后期運(yùn)營過程中應(yīng)用也比較頻繁。數(shù)據(jù)的共享為施工中不同參與者提供了方便和協(xié)同。例如某公司生產(chǎn)的預(yù)制構(gòu)件，在每個(gè)構(gòu)件上都貼有“二維碼”標(biāo)簽。將構(gòu)件信息輸入系統(tǒng)，方便參與方掃描二維碼得知相關(guān)構(gòu)件信息，充分體現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享，其便利性也與目前倡導(dǎo)的互聯(lián)網(wǎng)密切相關(guān)。

3 結(jié)語

在裝配式建筑項(xiàng)目的施工過程中應(yīng)用BIM技術(shù)已經(jīng)成為了一種發(fā)展的必然趨勢(shì)，BIM技術(shù)能夠?qū)⒀b配式建筑的整體和局部模型直觀呈現(xiàn)出來，清晰展現(xiàn)出裝配式建筑的各個(gè)節(jié)點(diǎn)，施工單位能夠有效處理好PC構(gòu)件的協(xié)調(diào)問題，減少了安全隱患，同時(shí)大大提升了施工的整體效率，為真正實(shí)現(xiàn)我國裝配式建筑的良性發(fā)展，后續(xù)的工作中應(yīng)重點(diǎn)解決銜接不通暢、信息運(yùn)用能力較低以及信息交互不便等問題。