基于BIM的装配式建筑施工技术探讨

基于BIM的装配式建筑施工技术探讨

邹灵

四川  成都   610213中国水利水电第七工程局有限公司

摘要：装配式建筑属于新的建筑施工形式，发展迅速，在建筑领域占有较大比重。经济新常态下，人们针对建筑物提出了更高要求，原来通用的施工方法已无法适应现代需求，所以采用BIM技术显得特别关键。本文基于BIM技术的特征，详细探讨了BIM视角下装配式工程施工要点。

关键词：BIM模型；装配式；建筑建设

    如今国内房建行业规模越来越大，在国家经济方面的地位日益提升，但其施工模式依旧是传统的工地浇筑，具有施工效率低、资源消耗大、工业化程度低等问题，不满足国家经济高质量发展期间的历史需求。建筑工业化与数字化是国内建筑行业创新的必经之路，还是节能降耗的重要途径。在一些发达国家普遍使用“预制装配式模式”，其可以实现生产规范化、产业规模化、自动机械化与管理数字化，是新型建筑模式。对比之下，国内预制装配式工程尚处在起步阶段，针对数字化的研究需要逐渐深化。

相较于原来的现浇方式，预制装配式工程构件类型复杂、数目多，安装精准度标准高，操作时要有更加严密的预制件作业资料动态控制。依靠集成BIM项目信息模型，能够联合施工过程数据和模型，构成多维度BIM模型，推动建筑施工高效开展，施工进度可视化，大大缓解工期误差。BIM的数据共享机制能够防止工程沟通与管理期间出现的数据冗余与数据失真现象，从而提升管理效率，减小施工偏差，实现工程质量与生产安全目标。

1、BIM技术特征

    （1）可视化。创模时能够使用户与设计师之间便于沟通，还可以更清楚传递数据。传统设计环节，设计者仅能通过现场现状修改设计方案，这种方式会留下许多问题，例如因缺少人仔细观察不能掌握真实的现场环境，需要耗费许多时间调整模型，针对装配式工程而言是个较大难题，而且，若想让人们快速理解BIM的概念，也可以掌握与认知该种新技术。

（2）集成性和协调性。把仿真的3D建筑概念用于装配式工程中，其不只是指构件的组装，还指各部件组拼与各部分连接。

2、BIM视角下装配式工程施工要点

以往的装配式建筑建设一般是在工厂进行,这样需要投放许多人力与物力,而且效率低,对工地环境要求高,施工周期长,很难提升员工技术水平,但采用BIM 技术能有效处理这一问题,其可以把信息数据化,基于3D可视化模型仿真真实场景,直观体现所需的建筑产品规格、结构及用料情况,还可以提供所要的各类参数,以供客户决策［1］。基于BIM 的 装配环节,既可以看见建筑结构空间位置,也可以掌握其内部细节变动,方便后续维护及管理。

2.1引脚

把BIM引入装配式建筑建设中的本质是完成构件拼装与连接,最终完成预制梁组装。组装预制梁时要将之和装配式结构的钢柱节点衔接,经科学分布,使之可以和装配式结构的钢柱节点相符合,并借助 BIM 的建模作用来整合施工全过程数据资料,最终构成一个齐全的施工体系［2］。操作时,因受诸多因素影响使得预制板长度不足,或是板的厚度不够,最终不能保障建筑质量,还会浪费大量资源,增多成本。所以，若想提升预制砼强度及刚度,能行留下板的预留孔,然后焊接。此外，若产生了焊缝,就要用电渣焊处理,如此既缩短时间还节省了材料。同时做好钢筋捆绑工作,保证其稳固性。

2.2 BIM的装配式

伴随国内建筑领域的发展及社会对建筑质量要求的提高,装配式施工方式被大力推广。由此出现了BIM技术,它是基于计算机的集成数据的工程管理模型。原来的装配式处理中,因设计、材料、机械等限制而导致施工阶段的各种问题必须重新计算,进而获得新的信息模型。经采用BIM技术能直观体现这些问题,并结合不同需求修改设计方案,以此提升工作效率,还减少了对专业技术人才的依赖,减降低了不必要的开支［3］。如今,国内使用的一般依靠二维的3D实体装配化创模,优点是该软件结构非常简单,极易实现,方便操作,还可以顺利完成构件拆装，没有像其他大型繁琐的建筑项目,所以其造价低,但由于该工具价格高,因此普及率较低。

2.3 BIM的整体

经研究BIM的整体能够发现，装配式建结构内装配式构件是通过各部件构成的实体,因此整个过程所有零部件资料均是相互关联且互相作用的,而且,所有配件的装拆均是根据特定顺序处理的,而针对装配材料而言,它与所需的构件存在联系，组装时也是结合实际情况的改变而改变的,然后分析与整体所有信息资料,获得最终结果和设计要求相一致的结论或是建议。所以BIM的使用范围很大，其既用于传统的建筑领域,还扩展至其他领域，例如,建筑业、工农业等均是非常繁琐的工程项目，若只是依靠人工操作将浪费许多时间和人力、物力，还会由于人为因素引起误操作,增加不必要损失，造成安全事故。

2.4 作业模块

    BIM基础上的装配式工程作业模块,即组合各构件,这一过程利用软件计算与仿真来研究其结果,从而获得最终结论和建议。(1)预制板组合在装配式大范围内,能采取预制方法来衔接板材，也能依靠二维空间组合板。装配时需考虑各种因素的影响,如材料类型、规格、厚度以及是否要改变预埋件形式等。(2)梁焊接旨在使整个结构受力均匀防止产生应力集中现象而出现的薄壁加工方法。涉及先焊后电,先焊后电工序,先焊后电原则,先熔融工序等，所以会出现很多问题，如断面不对称与钢筋锈蚀,最终减小综合强度等。

2.5BIM计量

    Revit计算是根据客户需求与项目资料展开的创模方式，BIM系统内构件间的联系时经过创建的属性和结构的相互联系体现的，创建环节能采用2D图纸体现各构件大小、位置等数据，再将之转变成3D信息且在实体绘制结束后展开仿真，按照实际情况修整仿真结果［4］。BIM的功能是可以有效处理传统建筑面临的问题，其一，因设计师的劳动量很大，因此会产生许多浪费；其二，由于有些设计者缺少丰富的经验与知识，不能精准表达需要的内容等，最终流失许多资源；其三，建筑施工中可能牵扯许多专业性部门和材料机械，应用仿真系统后可以很好防止重复的劳动力、降低成本。简而言之，建筑建设中引入BIM技术为该行业创造了新契机。

2.6信息处理

    装配式工程创模结束后要进行信息处理，将之转变为2D图纸来表现，如此能把模型内容传送给其他部件。装配环节若未达到预期结果或成效差，会增多最后的劳动量，进而影响施工质量与进度。所以，施工环节结合不同情况实施合适的措施改善这一现状。第一，就预制件而言，先仔细检测记录其大小、外形等，方便后续安装与拆除。第二，将这类数据录入软件中时要进行合理调整与修改，确保最后的计算精准。

2.7BIM视角下的质量管理

原来的装配式工程设计的作业图纸是依靠过程的设计表达形式,针对预制构件的表达是用点、线体现的,前后没有关联性，而BIM视角下装配式工程创模,基于组件设计概念,针对对象的设计模式，存储信息的方式属于模块化，所有组件会承载全生命周期的建筑资料。

BIM技术能全方位体现装配式工程构造细节的作业,经模型浏览,能够获取所有构造的精细数据，还能从模型内选取复杂位置与重要节点完成吊装工序仿真,以可视化的预建立漫游,完成现场技术工与施工者的技术交底,提高其对施工工艺、作业环境的认识，提升工程质量与装配式构件组合效率,达到基于BIM技术指导作业的目的。施工过程应用BIM技术分析仿真施工计划,充分使用现场条件与资源，获得最佳施工计划。因预制构件类型多，节点繁琐,依靠BIM参数化与可视化作用,对吊装流程、节点交叉作业、土建和机电管线安装、配套临时支撑等展开分析仿真,能按照仿真结果优化施工计划,达到安全、迅速、高效、节约成本、削减碰撞及资源浪费的目的。

3、结束语

   伴随社会经济的快速增长，人们生活质量日益提升，建筑施工数量不断增多，针对建筑设计、施工等提出了更高要求。而装配式工程技术凭借高效、节能、绿色等优势被普遍用于各个行业。现如今，尽管装配式技术已较为成熟，但是还有许多问题尚待解决，例如因缺少健全的法律法规使得很多企业钻空子，由此留下巨大安全隐患。操作节段还会面临各种安全事故如喷桩、倾覆等，严重影响现场顺利进行，损害人们的生命安全及财产安全。

参考文献：

[1]郑庆标,郑兴群,真济光,叶欣.BIM的装配式建筑施工技术分析[J].陶瓷,2023(02):143-145.

[2]孔飞.基于BIM技术的装配式建筑ALC外墙施工技术分析[J].安徽建筑,2022,29(12):57-58.

[3]张静.基于BIM技术的装配式建筑施工成本管控研究[J].科技创新与应用,2022,12(35):174-176+180.

[4]池亚徽.基于BIM技术的预制装配式建筑施工应用及案例分析[J].中国建筑金属结构,2022(12):76-78.