谢军文
身份证号：62242619910814****
摘要：在混凝土预制构件生产厂应用BIM技术的主要目的，是通过BIM建模解决图纸问题、模具定做问题，在工厂内的生产、存储、运输等环节充分利用BIM技术，减少因预制出错导致的构件报废，保障生产进度，提升工厂效益。
关键词：混凝土；预制构件；BIM技术；具体应用
引言
近年来BIM技术在国内不断普及，BIM技术应用在装配式建筑实施的各环节渐成趋势。混凝土预制构件生产厂要顺利完成预制构件的生产及交货，需要协调解决总包单位、设计单位、模具厂家、工厂生产部门、工厂运输部门的各类问题，本文将简述BIM在上述环节中的应用措施。
1BIM技术概述
信息技术的诞生对不同行业产生深远影响，在制造业中应用广泛，信息技术的加入能改善行业现状。建筑业中信息共享至关重要，与其他行业相比建筑业信息技术使用出现纰漏导致生产效率下降，原因是建设中缺乏集成项目信息载体。BIM核心是通过建立建筑工程虚拟三维模型，为模型提供完整的建筑工程信息库，包含建筑工程信息三维模型，为工程项目相关利益方提供工程信息交换平台。BIM技术是面向建筑设计的基于对象的CAD技术，操作对象非点线简单几何对象；计算机在建立的并非无关点线，是由建筑构件组成的建筑物体。BIM应用系统中建筑构件被数字化对象通过编码描述，对象代码包含相关参数，遵守某些制定规则。实体造型技术建立三维模型基础下，不能满足计算机集成制造系统的需求。机械产品制造加工中CAD系统要为CAM系统提供非几何信息，才能实现集成制造。研究信息集成中出现特征技术，特征是零件产品局部信息集合，与设计制造有关，含有工程意义。BIM技术是对建筑工程项目设计施工阶段真实反映，具有可视化，协同性，可优化性等特点。BIM技术将平面图纸转化为3D立体呈现，使建筑设计施工等在可视化下开展；工程项目包含大量信息，BIM技术可在设计中各专业碰撞问题协调处理，实现设计施工信息协同。BIM技术最终目的是使项目生命周期各阶段有效实现资源节约，通过BIM技术打破建筑行业各阶段割裂，我国运用BIM技术对创建和谐社会具有积极意义。BIM技术出现促进建筑业的发展，为建设单位等项目参与单位带来很大价值。装配式建筑工程施工阶段借助4D模拟实现成本控制，BIM技术可将项目信息与计划信息比较处理，为后期施工提供最优施工方案。BIM技术对建筑结构实现3D可视化仿真模拟，形成管线综合图，避免后期施工错误。
2BIM技术在混凝土预制构件生产中的应用
2.1可高度复用预制构件模型创建
混凝土预制构件生产厂BIM部门每年要完成数十个装配式项目，且BIM工作人员多以AutodeskRevit为基础的，因此，通过基于Revit的族建立高度复用的BIM模型，对于降低其工作负荷具有重要积极意义。具体做法是利用Revit常规族建立出预制外墙轮廓，将各尺寸设置为参数并相关联，将材质信息赋以参数信息，获得参数化的Revit轻量构件模型。利用BIM技术建立预制构件模型，将能为混凝土预制构件的生产提供极大的帮助。首先通过将预制构件混凝土块模型链接到载入Revit的CAD平面布置图，可以快速发现构件详图位置不对照的问题，主要是构件碰撞、构件镜像两种情况；进一步在上述模型的基础上绘制出筋，校核模具厂家提供模具模型出筋开孔位置是否正确及开孔余量是否合适；将设备、电气、建筑、装修各专业的点位图都建立在结构专业预制构件上，便于与总包单位及设计单位沟通解决各专业间干涉问题，并最终将调整的结果反馈到施工图纸上，使得预制构件的生产得以顺利实施。同样，通过常规族的参数化，将钢筋做到轻量化，标准层模型中结构模型节点清晰无误的显示。基于Revit的结构样板建立的预制构件模型，链接后钢筋信息丢失量大。
2.2Dynamo参数化模型应用
通过Dynamo可视化编程的手段，进一步提升BIM模型参数化水平，达到提升BIM工作效率的目的。利用Dynamo编写节点，建立与Excel表格联动混凝土预制构件模型，只需要在Excel表格当中输入尺寸数据，即完成构件轮廓建模。同样，利用Dynamo建立基于预制构件尺寸的模具模型，只需要在Excel表格当中输入尺寸数据，即完成模具建模，相对于Solidworks、Inventor等模具设计软件，工作效率大大提升。进一步，可以利用Dynamo节点进行混凝土预制构件排布模型。
2.3BIM与MES的结合
将BIM模型与MES系统相结合，将信息模型的内容进一步扩展。BIM工作人员将预制构件生产计划录入MES系统，由工厂内各部门相关人员操作使用，通过微信小程序扫码共同参与对预制混凝土构件生产信息进行管理。利用MES系统可以快速查看构件所处的生产阶段及上传的对应照片与相关文件，在堆场内快速精确查找某个构件位置，以及查看预制构件在吊装现场的实施进度，直观地查看供货楼层构件已生产、已安装的情况。BIM工作人员定期对上传该系统的预制构件生产质量问题照片进行汇总，召集技术部、生产部、质检部等部门相关负责人进行审阅，快速解决相关问题。利用MES系统进行预制构件完成的百分率自动统计，工厂相关人员分析预制构件生产进度、堆场存储占用率、构件运输比例等信息，分析产能，及时调整生产计划、调整不同预制项目间的劳动力分配。
2.4BIM对于降低成本的作用
通过建立预制构件BIM模型，技术人员调整专业点位位置以解决模型中的干涉问题，进而获得精确的钢筋信息，并转换成DXF格式由钢筋加工设备自动精确下料，是混凝土预制构件生产厂生产环节节约成本的一个方面。利用BIM技术对关键工序进行技术交底，如灌浆套筒安装、保温拉结件安装等进行BIM动画交底，同时通过信息模型的校核避免了因安装点位、模具设计的错误而导致预制构件报废，以及通过预制构件摆放架的BIM设计、堆放方式的BIM模拟、预制构件装车组合的BIM优化，使得预制构件成品的保护得到技术支持，是节约成本更重要的一个方面。
2.5装配式建筑构件质量风险检测系统架构设计
风险监测系统基于BIM构建操作平台，对比分析来源不同数据库文件，检测预制构件是否满足标准要求。以AutodeskRevit软件为平台，以IFC标准为数据在不同软件传递标准进行开发实现质检功能，系统包括数据层，应用层等。感知层由系统监控设备组成，通过施工过程不同参与主体对构件外观缺陷检测，通过BIM模型中ID编号在三维模型中定位。BIM模型中包含具体参数，通过C#语言调用预制构件设计参数，对施工检测标准定量化处理。服务层实现数据集成，将设计方设计要求与制造商检测结果交换分析，将生产预制构件通过监理方质检，将预制构件参数交设计方进行验算核对，设计方将验算结果返回给施工方，实现预制构件调运安装质检。质检预警系统基于BIM模型对预制构件施工参数进行监测预警。系统分为安全规则数据库建立与BIM模型参数调用处理。结合预制构件BIM模型参数，确定构件检测项。将设计参数标准定量化按存储结构存储于数据库，作为自动检测对比依据。对预制构件用条形码标定，将数据按条形码标定属性计算处理。按条形码标定需检测属性比较扫描参数，检测外观尺寸是否符合标准要求。对表面缺陷检测将点云数据进行曲面拟合，判断法向量角度偏差，通过偏差值判断构件表面缺陷。
结束语
通过对BIM技术的应用，通过提前预演可大幅减少过去施工流程中不可预见的问题，从而在保证工程质量、安全的前提下，加快装配式建筑施工进度，实现对施工现场的精细化管理。
参考文献
[1]杨宇沫.基于BIM的装配式建筑智慧建造管理体系研究[D].西安科技大学，2020.
[2]刘鑫.装配式建筑施工过程质量影响因素评价及应用研究[D].西华大学，2020.
[3]许蓝月，单贺明，黄春阳.基于BIM技术的装配式建筑构件的应用[J].安阳工学院学报，2019，18（6）：80-82.