装配式建筑工程施工中BIM技术的运用

耿乾

摘要：随着建筑业《十三五规划》中强调了装配式建筑的重要性，各地纷纷提出了建筑装配率的要求，装配式建筑在政策的引导下，成为各地建筑业转型的重要手段。装配式结构的设计以及施工精确度和复杂度成为研究的重点和难点，为了达到效益最大化，实现装配式混凝土框架结构的全生命周期精确化管理，将BIM技术与装配式结构良好结合起来对装配式混凝土框架结构设计和施工都有指导意义，也有力支持、促进装配式结构的发展。

关键词：BIM技术;装配式建筑;应用措施

引言

当前我国正处于经济高速发展阶段，建筑业是我国经济的重要支柱产业，整年全国建筑业增加值61808亿元，比上年增长4.50%，虽然我国建筑业企业生产和经营规模不断扩大，建筑业总产值持续增长，但是工程建设行业通常具有高能耗、低效率的特点。住房建设消耗了世界40% 的原材料，比制造业多30% 的低效劳动力和浪费。而装配式建筑的出现在提高建筑工程效率、减少能耗、促进我国城市经济发展方面发挥着关键作用。

1 BIM技术在装配式结构中的应用概述

装配式混凝土框架结构在预制构件的建设过程中一般需要投入比较高水平的规划设计，一定程度上影响了装配式建筑结构的发展，而引入BIM技术则可以降低这一影响。基于BIM的装配式结构的设计方法是在装配式结构的设计和建造过程中结合BIM技术，尝试建立标准化和通用化的预制构件库，改变以设计为主导进行预制构件生产，预制构件在设计过程中形成科学合理的产品库，装配式结构设计则以此为基础。预制构件厂的自动化生产也依据预制构件库进行，预制构件库是装配式结构的设计和生产的基础，这样的应用不仅能对构件的设计和生产起到协调作用，还能提高装配式结构的设计、建造效率，使其避免冲突。建立装配式结构的BIM模型在施工阶段也有很大的作用，首先可以进行施工过程模拟，对施工过程中有可能会出现的问题及时排查发现并制定解决方案;其次是可以进度模拟，应用软件对预制构件的生产和运输进场时间提前规划好。BIM在装配式建筑结构的应用极大的克服工程中可能会出现的问题，并节约了进出场的时间，很大程度上缩短工期。

2 装配式建筑与BIM技术的融合方式

2.1 构建和完善构件库

在一个装配式建筑工程的建造过程中，往往需要运用到很多不同型号和不同尺寸的构件，只有先保证了这些构件的加工质量，才能够保证装配式建筑的建设质量。但同时，这也给构件的加工工作带来了很大的难度，特别是如果想实现构件工厂化、标准化生产，必须要采取一些专业措施。而在有了BIM技术后，借助于BIM技术所提供的强大的可视化功能和易拆分功能，可以有效构建和完善构件库，以方便构件的加工生产。应用BIM技术的优势在于能够按照装配式建筑的结构形式、构件适用性以及加工工艺等来合理分类及高效整理预制构件。另外，在实际装配式结构设计过程中，需要注意尽量优先选择那些通用性较强的构件，并将全部构件均统一纳入到构件库中进行管理，同时不断更新构件库，从而逐渐形成较为完善的装配式结构预制构件库。

2.2 施工阶段

在施工阶段，BIM 技术与装配式建筑的互相融合主要是通过芯片这个媒介得以实现，芯片在此过程中发挥着至关重要的作用。通常情况下，BIM 技术的运用是将芯片安装在产品的内部，从而实现对产品生产过程、入库过程、输送过程的全面追踪，从而避免在施工过程中出现信息偏差的情况，保证施工过程的信息准确无误，从而提高施工的整体效率。近年来，我国的装配式建筑与 BIM 技术结合十分密切，其在装配式建筑的施工阶段被广泛应用，二者的完美结合不仅能达到提高资源利用率的效果，还能在一定程度上满足各方的利益，保证各方的经济效益实现最大化。

2.3 充分应用建筑模型

构件拼装是装配式结构建设的最关键环节，在此环节中BIM 技术有着非常重要的应用。利用建筑模型，可以模拟整个装配式结构构件拼装的过程，以便于對工程建设进度和建设质量进行更精准的把握。其次，借助于建筑模型，能够在工程建设前及时发现潜在问题和风险，从而及时解决问题、规避风险，以确保建筑建设工作的顺利开展。再者，通过利用建筑模型，还可以对装配式结构施工过程中的基础设施和材料堆放区域、器械设备摆放区域等进行合理规划，以保证施工质量和安全。

3 BIM技术在装配式建筑施工质量控制过程中的应用

3.1 预制构件拆分过程中的优化

以审查后的蓝图为基础，运用BIM技术建立数据化的三维信息模型，对建筑中构造规整、相似度高的构件进行提取。提取完成后对构件进行尺寸优化拆分，形成规格相同、通用性强的构件，以降低后期在工厂预制时的出错率，提升在施工现场进行安装时的便捷程度。

3.2 施工现场质量控制

在开始现场施工之前，需要将零件运输到现场，并必须在组装好的零件，空间和孔留在现场的情况下进行合理的计算。在分析中，可以使用BIM技术将时间和质量信息转换为5D模型。5D模型的优点是可以全面模拟施工现场。通过仿真，发现了无法控制的困难，质量容易出现问题，并且可以使用BIM技术进行识别。这可以引起对施工经理的明确关注，使其专注于监视和测量零件，并减少技术人员之前在施工过程中可能出现的质量问题。

3.3 锚固层定位放线优化

基于蓝图建立的三维信息模型，通过对PC构件的扣除可得到锚固层墙板定位线及钢筋点位点，导出点位平面图。现场作业人员根据定位图进行墙体放线及钢筋定位作业。平面图中可反映任意钢筋定位点的位置关系，施工时可做到随时定位随时纠偏，施工质量得到有效保障。

3.4 事后总结性质量管理

施工后最常用的质量管理方法是质量检验。一般来说，将质量检验的问题及时解决，但问题得到解决后，不能够总结和积累类似问题，也无法提供其他建筑工地参考。这主要是由于缺乏经验和管理人员的总结认识，以及可用于支持质量管理活动所缺乏的技术和工作经验。在使用 BIM 技术总结质量管理工作中，可以通过网络或计算机连接的数据和质量检验人员与 BIM 技术的结果，并进行综合分析和记录以供将来参考。通过 BIM 技术，可对出现的问题进行统计存档，通过分析数据积累相关经验、处理方法和过程以预测类似的问题，并反馈到施工管理的所有过程，以预测施工期间潜在的质量问题，启动步骤以实现适当的预防。避免再次出现质量问题，并减少后期施工中的错误成本。在施工过程中，应不断补充质量控制点，应建立公司的质量控制数据库，并为后续的施工应用或将来的连续应用提供依据。为早期构建和过程控制提供强大的数据库以支持项目的未来进展。因此，可以生成适合项目的质量控制流程和管理模型。

结束语

基于我国经济高速发展的时代背景，由于装配式建筑在缓解我国城市建筑短缺问题等方面具有十分重要的意义，由此，装配式建筑的需求近年来也在不断上升，我国对于装配式建筑的整体质量也提出了较高的要求。因此，我国装配式建筑的设计工作者务必要根据建筑物的实际情况把握装配式建筑的设计要点，不断优化装配式建筑的设计水平，提高装配式建筑的整体施工质量，从而促进我国建筑业的整体发展水平和我国城市经济的发展水平。

参考文献

[1] 王凤起.装配式混凝土建筑结构施工技术要点与研究[J].建筑技术，2018，49（1）：15–21.

[2] 彭莉妮.探索BIM技术与装配式建筑的深度融合[J].住宅与房地产，2018（28）：181.