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BIM技术在装配式建筑结构施工中的应用高翔

发表时间：2021/5/21 来源：《基层建设》2021年第2期作者：高翔

[导读] 摘要：集中预制的PC构件在我国的装配式建筑中大量存在着，这种施工方式的速度快、作业量少并且施工机械化程度高，能够较好地满足我国现行标准下绿色施工的具体要求。

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        摘要：集中预制的PC构件在我国的装配式建筑中大量存在着，这种施工方式的速度快、作业量少并且施工机械化程度高，能够较好地满足我国现行标准下绿色施工的具体要求。在对装配式建筑不断深入研究的过程中，我们发现在装配式建筑中应用BIM技术也是一项重要课题，BIM技术具有优异的模拟性、协调性、可视性以及可出图性，其几乎可以做到完全覆盖建筑中的各类几何和非几何信息，涉及到建筑的材料、重量、尺寸和造价等多个方面的内容，应用BIM技术也能够更好地解决装配式建筑施工中本就存在着的各类问题，同时也优化了施工中的每一道工序和每一个环节，提升了设计效率，保证了施工质量。文章主要探讨了BIM技术在装配式建筑结构施工中的应用体现，并充分地认识到装配式建筑工程施工中应用BIM技术的重要性和必要性。
        关键词：装配式建筑；BIM技术；应用研究
        一、BIM技术在国内外的应用分析
        国外学者在后期的研究中，通过将BIM技术和RFID技术有机融合，形成基于BIM技术的物联网的技术框架。另外部分专家学者提出将BIM技术与COBie技术串联，实现在项目建设施工中通过COBieBIM技术实现项目的各利益方的有效沟通交流，极大地提升了信息之间传递的速度和有效性，最大限度地保证了整个项目信息流的顺畅。国内的BIM技术相比于国外起步较晚，而且还存在诸多的外部影响因素，造成整个BIM技术的不成熟性，但是近些年来，我国的住房和城乡建设部门认识到了BIM技术的重要性，陆续地制定相关优惠政策来鼓励设计单位、施工单位等充分应用BIM技术，并且我国的部分专家学者认为BIM技术具有可视化和可协调性等功能特点，能够全面地应用到建筑施工过程中，为整个项目的成本管理和施工管理发挥积极有效的促进作用。此外，也有专家学者指出BIM技术当前还存在的不足之处，需要做进一步的改进，为后续的改进提供了参考。
        二、BIM技术下的体系设计
        工作流程与管理范围方面，构件管理是装配式建筑组织体系的主要管理对象。在工作流程方面，涵盖装配现场管理、构件物流管理、生产管理等多个环节，对构件的生产、运输、入场、放置等均需要合理规划与调度。
        组织架构方面，首先为建设单位，其次为项目管理层，直接受建设单位管理，第三层为施工项目部BIM中心，与第三方和设计单位共同运作，并与施工现场的资料员、材料员、安全员、质量员、预算员、施工员等多方展开信息交流，由工程监理对施工现场各人员展开管理并与项目部管理层沟通。在完成装配式建筑施工组织模型构建后，由BIM系统为项目参与方提供工作基础。应用信息技术后，信息的纵向化传递能够确保施工管理系统有效运转，为建筑材料生产商等项目利益第三方、监理单位、施工单位、设计单位等提供沟通平台。建筑施工组织设计的主要内容涵盖施工方案、项目组织结构、施工总体部署计划、施工工程概要，其中工程概要涵盖工程目标、工程特点、工程概况等多项内容，在此基础上建施工总体部署计划，完善组织结构设计，明确关键人员岗位职责。
        在应用BIM技术后，施工管理的关键职位为质量员、施工员、项目总工程师、项目经理、现场BIM总负责人。其中项目经理处于BIM模拟施工现场与实际施工现场之间的沟通桥梁位置，负责整个项目协调运转。在协调BIM模型构建与现场职工的基础上做好信息沟通。在BIM模型构建过程中，总负责人可发挥自身指导及监督作用，汇总实际施工产生的问题并上报给项目总工程师。施工人员则需了解BIM系统的操作要领，利用其软件客户端，使三维技术交底，提升现场管理有效性。
        三、BIM技术在装配式建筑施工中的应用体现
        1.BIM模型建立和应用
        为了保证项目上的管理人员能够应对当前复杂的施工环境，需要应用BIM技术完成建筑施工现场在BIM三维模型上的应用。通过BIM技术对当前施工的模拟，能够直观地发现装配式建筑项目施工的工艺等，从各个方面、各个角度落实装配式建筑项目施工的重点。

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工程项目管理团队使用REVIT软件来进行操作施工，用BIM技术中的自动编制和构建建筑施工模型，根据施工图纸的构件的数量和安装标准来对构件实现合理编排。尤其是在装配式建筑施工过程中的一些不规则构件的处理上展现出了极大的优势。工程人员可以通过事前模拟的方式，将不规则构件施工过程中的一些难点先模拟出来，通过相关的碰撞试验来探究装配式建筑施工方案的合理性，为整个项目施工提供有力的指导。另外，在装配式建筑施工过程中，边缘构件的处理是一个难点，工程人员通过REVIT软件模拟出边缘构件的安装形式，从而指导项目的劳务人员对边缘构件合理安装。
        2.设计阶段
        在BIM建模软件平台的帮助下，BIM技术可实现装配工程设计。由设计人员操作完成信息建模，将实际建筑施工提交的各项参数与建模软件的相应数据展开比较。查看实际装配环节是否存在问题，保障建设项目高效顺利进展。在传统建筑中依据图纸展开平面设计属于常态，之后再根据设计图实施立体模型搭建，最后再根据施工现场实际勘探施工结果对设计图纸加以修改。这种工作方式难免存在技术误差，且极大影响了设计环节工作效率。在BIM技术下，设计图纸所涉及的参数信息可被更直观地加以模拟，无须反复修改和比较图纸，工作效率极大提升。对于建筑设计人员而言，构建建筑模型能够为后续工作起到重要辅助。不仅满足实际工作需求，还可保障模型各项数据符合实际施工数据，让工程技术精度得以提升。可利用BIM技术的虚拟性实施仿真操作，在设计阶段通过模拟应急情况、模拟节能特性、模拟紧急疏散、模拟热传导等实验提升设计完善性。
        3.装配式建筑施工后期BIM技术的具体应用
        3.1管理装配式建筑的信息
        应用BIM技术后，其所具备的运行维护管理数据平台中实际上已经将装配式建筑工程项目中从最初阶段到最后施工竣工阶段所产生的全部信息均录入进来了，同时软件系统还会对这部分数据和信息进行分析和处理，之后将它们关联到与之相匹配的建筑项目建设过程中产生的各类组件上。而在项目施工完成后的运营和维护阶段，通过BIM技术也能够将各类数据和信息存储到计算机系统中，当出现问题或是有需要时，相关人员只需要在计算机中进行自动化查找就可以了，这样信息就不会丢失了，同时也有效避免了以往需要手动搜索数据信息的问题。
        3.2检修装配式建筑的设备故障
        在装配式建筑的后期运行阶段，借助于BIM技术能够快速将CAD二维土质转换成BIM的三维模型，其可视化的效果非常好。而相关单位在维护装配式建筑时，通常都是不可能用肉眼来观测建筑结构内部的水、电、气等隐蔽工程的运转情况的，通过三维立体的BIM模型则能够直观地观察到每一个隐蔽构件的实际位置，这样一旦设备在运行状态下出现了故障，维护人员便能够迅速找出出现故障设备的具体位置并进行快速维修，大大降低了维修的成本和时间。
        结束语
        在装配式建筑中对BIM技术进行合理应用，可以有效表达其施工内容，避免项目施工过程中的问题点，同时通过三维模拟以可视化的形式展现出整个施工内容，满足装配式建筑标准层施工高效作业的要求。所以，在整个装配式建筑施工过程中，必须加强对BIM技术的重视，同时还要增强其科学应用方面的控制意识，并应用BIM技术顺利完成装配式建筑建设的目标，防止产生更大的建设风险。
        参考文献
        [1]刘濠，洪洁茹，章梦霞，等.结合BIM与二维码技术的装配式建筑信息管理方法研究[J].施工技术，2020（02）：110-114+118.
        [2]张颖.关于BIM技术的绿色建筑设计思路分析[J].建材与装饰，2019（30）：124-125.
        [3]徐强，张繁荣，李家宏，等.基于BIM的装配式建筑监测管理系统应用研究[J].项目管理技术，2020（02）：77-81
        [4]张成瑞.装配式建筑施工技术在建筑工程施工管理中的运用[J].城市建设理论研究（电子版），2020（17）：42-43