BIM技术在装配式建筑安装工程算量中的应用

BIM技术在装配式建筑安装工程算量中的应用

靳红华

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摘要：随着时代的不断发展，经济的不断提升，装配式建筑作为工程领域内一种新型的建筑表现形式，在建筑市场中优势已十分突出。相比砖混建筑，开发装配式建筑，能够减少施工中人工成本的投入，提高工程的施工效率以及工程质量。

关键词：BIM技术；装配式建筑；安装工程

引言

BIM技术是一种基于多种软件的三维建模的技术，以及与此项技术相关联，用于绘制、传输和分析三维模型的流程。BIM是一种对建造对象的数字化的表达方式，是由相应实体的几何构件（如梁、板、柱等）以一定的方式组合而成的三维虚拟模型。

1装配式建筑设计及施工管理

1.1基于BIM技术的装配式建筑设计流程

传统的装配式建筑在实际设计过程中存在一定的不足，设计流程相对来说合理性与科学性较差。为了改善这一问题，本文引入BIM技术，将其应用到工程设计阶段，完善传统建筑设计的不足。首先，明确业主的设计要求，基于业主的设计要求，对整体建筑方案进行设计与制定，设计完毕后，业主进行审核，若业主认为设计方案中仍然存在缺陷，对方案不满意，则设计人员应当针对业主要求，进行修改与调整，直至业主满意为止；若业主对设计方案满意，则利用BIM技术，创建装配式建筑初步设计模型。在模型中添加其他三个参建方的受限因素，而后，进一步深化上述设计方案。深化后再次对方案进行审核，不满意则返回修改，满意则利用BIM技术，创建方案深化设计模型。此次，在模型中添加其他三个参建方的施工工艺需求，而后，获取到最终的装配式建筑工艺设计方案，交由业主审核最终的设计方案，若不满意则返回修改，若满意，则生成并输出装配式建筑工艺设计模型，完成整体设计流程。

1.2建立装配式建筑协同管理平台

在上述基于BIM技术的装配式建筑流程设计完毕后，接下来，根据装配式建筑的实际建设与建设需求，建立协同管理平台。首先，采用半结构化访谈的方式，获取装配式建筑各个参建方对协同管理平台的需求，对装配式建筑协同管理平台的功能需求做出全方位的分析，保证平台建立的逻辑性与合理性。由于建筑整体建设规模庞大，各个参建方层级关系管控难度较高，任一层级关系管控不当，均可能会影响建筑工程的施工效率，进而延长施工工期。

1.3施工阶段管理

基于上述装配式建筑协同管理平台建立完毕后，接下来，采用相应的管理手段，对工程施工阶段进行全方位、多维度的管理。在施工阶段管理中，主要管理目标为预制构件的组装质量与效率，对整体装配式建筑工程施工进度、施工质量与施工成本具有直接影响。首先，施工现场的工作人员从预制构件库中，根据施工进度要求，调用预制构件，并对构件的运输时间进行合理安排，保证施工现场的秩序；其次，将装配式建筑施工过程信息输入到BIM施工模型中，提高各项施工信息的智能化与自动化管理，通过模拟建筑整体施工进程，获取施工阶段存在的问题，并有针对性地调整施工安排。

2装配式建筑虚拟施工关键及分析

2.1装配式建筑工艺

分析装配式建筑工艺发现，此类建筑主要以工业化生产方式为主，涵盖了标准化设计、工厂化生产、信息化管理和装配化施工等，和传统建筑施工相比之下，此类建筑集聚节能、降耗和环保等功能。在施工的过程中，需要结合施工进度和构建存放需求，将预制构件存放到安装现场，结合吊装顺序，需要吊装支撑构件和外墙板，在此基础上安装墙板连接构件，完成板缝处理后，再安装叠合梁，在该吊装工艺中，需要采用夹具进行固定。在内墙板构件安装的过程中，需要结合固定的编号进行安装，此后，在剪力墙和柱混凝土浇筑的过程中，浇筑方法选择分层浇筑。完成浇筑后，需要分析浇筑强度，满足强度规定后，再将模板和斜支撑拆除。为提高构件的稳定性能，还需优化叠合板顶支撑搭设工艺。完成上述工艺后，需要对楼面板混凝土进行压光处理和浇捣。

2.2装配式构件吊装技术分解与施工模拟

将装配式构件的吊装分解为施工准备、吊装过程和验收三个阶段。在施工准备阶段，要求吊装人员必须接受三级安全教育，并通过上岗训练和身体检查。在选择吊装机械时，必须保证满足最不利吊装位置的吊装重量，且满足吊塔半径覆盖范围内最重构件的吊装要求。在对装配式构件进行吊装时，经常出现预留偏差大、高度不准确等问题，严重影响施工质量。针对这一问题，同样可以通过对吊装施工作业模拟的方式进行优化。在进行吊装作业模拟时，可以优化墙体之间的吊装次序，同时还能简洁、详细地向操作人员演示施工中的各个步骤和关键，以此让施工人员能够在施工前掌握技巧，提高工作效率。

3BIM技术在装配式建筑中的应用

3.1对BIM模型算量进行分析

首先，以二维CAD为基础，通过BIM建模技术分别在传统现浇建筑以及装配式建筑的结构模型模式之下进行建模，从模型内对相关构建工程量的基础数据进行详细的比对，其次会通过计价平台相关软件，应用相应的定额子目得到材料人力以及机械的消耗量与相应的市场价格与具体的标准，对装配式建筑与传统现浇建筑的实际建造成本进行计算，并且进行综合性的对比，而后对BIM5D技术平台进行应用，将工程量清单以及BIM构建模型与相关的成本进行综合性的关联。在建造成本研究的基础上，进一步对装配式建筑构建以及实施项目的增量成本进行详细的分析，而后需要在增量成本分析研究的基础之上，依照计算获得的不同预制构件以及相应的实施目的的单位面积增量成本，与实际的单位预制率增长成本以及相应的单位预制贡献率。在同一预制率指标之下，对不同预制构件组合进行综合性的假设，以此思考在差异化预制构件组合过程中，企业增量成本的情况，由此获得更具经济性的方案。同时，通过此方法也能够对预制率指标之下，其增量成本的实际变化情况进行有效的分析，由此使项目合理成本支出得到有效地实现，并且对实际的成本进行更为合理的控制。

3.2对软件组件进行分析

建造成本需要在计量的背景之下融入计价相关内容，在此次研究过程中应用定额计价方式通过对云计价平台进行应用，进一步地结合建筑和装饰工程预算定额相关标准，定额子目的材料、人力以及机械消耗量。而每一工程量均会与一个单价进行对应工程量与单价的乘积形成合价，而后依照合价的总和，对不同结构形式之下预制钢筋混凝土构件以及现浇混凝土的综合单价进行计算，对其进行对比分析。在对比后可以发现，预制构件与传统的现浇技术进行比较，工程量在一定程度上会增加实际造价，除楼板以及外墙均得到降低。但实际外墙及楼板的工程量较高，而其他各构件具有的单价虽然减小，但所具有的工程量占比相对较低。加之我国装配式建筑在实际发展中处于初步的发展，使其预制钢筋混凝土构件在生产过程中标准化以及规模化，并未形成在实际的标准包装运输以及模具的摊销等诸多角度，以及具体的流程、工艺安全方案调转等施工组织，与技术角度仍然存在一定程度的缺陷，无法得到最为经济化的发展，由此使得建造成本会有所增加。

结语

装配式建筑施工可以有效采用虚拟施工技术，通过分析该技术的施工工艺，在建筑场地布置、构件吊装以及碰撞检测等环节需要使用BIM技术进行虚拟模拟，同时，还需利用BIM施工进度条来有效展示适应现场的过程状态，且在场景创建的过程中，需要利用Animator功能，并借助构件关键帧来确定吊装线路，满足构件吊装虚拟作业开展需求。

参考文献

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［2］王斌.虚拟现实下建筑施工进程的BIM系统优化设计［J］．现代电子技术，2020，43(10):160－162.

［3］汪晨武，基于BIM技术的装配式建筑虚拟施工探讨［J］．粉煤灰综合利用，2019(01):80－82+87.