BIM技术在装配式建筑工程施工中的应用分析.pdf

中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 96 BIM 技术在装配式建筑工程施工中的应用分析 陈 静 江西建工第一建筑有限责任公司，江西 南昌 330000 摘要：摘要：在建筑业这样一个迅速发展的时代下，由于施工环境的变化，装配式建筑工程的受到了越来越多的重视。BIM 技术已成为建筑行业的一项重要技术。该系统具有强大的信息处理能力及跨平台互动能力，可使各工程参加者准确获得设计资讯，并可贯穿工程全过程进行整合。本文介绍了中国装配式建筑中采用 BIM 技术的情况，并对其应用中存在的一些问题进行了分析，提出一些改进意见，希望可以促进建筑工程的可持续发展。关键词：关键词：BIM 技术；装配式建筑；施工技术 中图分类号：中图分类号：TU17;TU741 0 引言 装配式施工是一种新型的施工表现形式，在施工市场中占有重要的位置。与砖木结构房屋相比较，预制构件房屋具有节约人工、提高施工效率、提高施工质量等优点。中国建筑业还处在发展初期，为拓展预制房屋的应用范围，需要在建造中减少维修、重加工次数，同时需要在建造时适当降低建造费用，将 BIM技术应用在装配式建筑工程中，能够有效的改善以上问题，提升整体建筑效率。1 BIM 技术及其特点 1.1 BIM 技术 以三维模型为基础的 BIM 技术已实现了建筑数据信息化。建立起来的信息模型，就是一个缩小版的建筑，在建筑领域具有极高的应用价值。同时，BIM 技术也在持续地发展，与机器学习算法，搭建智能系统，具有强大的运算能力，能够在极短的时间里，处理海量数据的技术，保证 BIM 技术能够保证模型的结构调整的同步方式，借由人工修改模式的构造，为建筑技术的创新发展提供基础。建筑领域中应用 BIM 技术已经较为普遍，适用范围很广，它可以被运用到很多领域。尤其是在建筑行业，这项技术可以得到充分的运用。1.2 BIM 技术特点（1）可视化 BIM 技术可视化这使得使用者与设计者间的沟通更加便捷，以及数据资讯的交换形式，将一些隐藏的数据信息变为可视化的具体内容。以往的设计都是根据现场情况进行的，无法通过数据对比找出设计环节潜在的问题，这引起了很多设计阶段的质量问题。可视化的 BIM 能够将数据信息转化为人们轻易识别的动态内容，优化设计阶段存在的问题。（2）优化性 在预制构件的建造中，会形成大量的工程文档，若不妥善处理，将会造成工程文档的遗失，对后续的工程建设造成很大的影响。BIM 技术的引进，使文件管理形式得到了进一步的优化与充实，从而使文件管理人员摆脱了传统的手工管理。比如，管理员可以用声音，图片等格式来存储文件。一旦发现设备有问题，就能及时地分析出相关的信息，并做出最优方案。（3）协调性 在传统的预制构件施工过程中，各部门之间很难进行交流与协作。若缺乏有效的沟通，将导致施工矛盾，工程设计与施工的矛盾，进而影响工程的质量与效果。将其整合到预制构件中，可使各服务相互合作，并实现数据互联。如碰撞探测，设计者与建造者可利用 BIM 技术，及时发现设计中存在的问题，并及时加以修正，从而降低重复性建设的风险。2 装配式建筑的优点 预制构件是由五个主要构件组成的，即设计标准化，制造标准化，最后装配化，装修一体化，信息化管理。由于其独特的优点，随着对可持续性和环保理念的需求，生产已经成为了建筑行业发展的必然趋势。首先，缩短了投资周期，降低了建设费用。首先，全套设备直接在工地上安装，极大地减少了工期，提高了工作效率，减少了建设费用。在预制构件建造中，中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 97 需要采用环境友好的材料，以确保工艺品质。施工的进度与效果，直接关系到施工的安全与质量。以装配式施工（如图 1）为主的机械化作业，能够大大改善施工的安全性与质量。图 1 装配式建筑 自从 BIM 技术被引入之后，就引起了全社会的高度重视。尤其是在各类建筑物，尤其是钢筋混凝土建筑物施工得到了广泛的应用。BIM 技术在保证工程质量的同时，也为施工企业节省了大量的人力物力，增加了企业的经济效益。同时，BIM 技术还可以应用到设计、施工和检测的每一个环节。通过 BIM 技术，可以使施工过程中的各环节更加密切，进而确保施工的总体质量。3 BIM 技术在装配式建筑工程施工中的应用 3.1 方案设计阶段 通过将 BIM 技术应用于装配式建筑，可以看到 BIM 技术对于推动装配式建筑的进度、提升工程质量起着举足轻重的作用。尽管要找出在一个建筑物上产生的所有问题是不可能的，对那些在设计和施工过程中产生的问题进行预测，从而提高工程的准确性。在工程进度方面，主要是为了使工程计划的组织更加合理，按照工作表进行工程建设，使 BIM 模型的作用最大化。同时，利用 BIM 技术可以实现对工程全过程的监控与管理，对建模过程中出现的问题进行修正，保证数据的精确性。工程质量不合格所引起的设计变更，是可以避免的。在设计过程中，BIM 三维可视化技术可以对各种信息进行收集、整合和分析，从而为设计方案的制订提供参考依据。在此过程中，全面了解预制构件及预制结构的建造需求，以更好地依据 BIM 模式进行设计。其中，BIM 技术在项目建设中的运用被划分为两个阶段.首先是对空间的规划，从场地的实际情况出发，以达到美观、实用、经济的目的。第二类为局部分析，通过 BIM 技术对装配式建筑进行局部分析，使其能更好地了解装配式建筑的具体情况，从而为后续的建造工作提供依据。利用 BIM 技术，可以得到地形、坡度等有关建筑物的参数信息。3.2 模拟施工过程 在建设工作中，BIM 技术施工的全过程中，对可能存在的各类问题进行了仿真验证，科学施工，制定解决方案，改进现行施工方案，将大大降低事故发生的概率，从而可减少施工成本。同时，也能对资源消耗进行有效地控制。如将 BIM 技术应用于预制构件施工中，可对 PC 构件进行吊装作业，并将构件的性能及参数设定在施工图纸上，进行仿真施工。施工计划一经制定，相关部门可利用电脑对施工进度进行实时监控。针对微机部件的特殊条件，要对微机部件的装配进行全面地分析，使各工序能够有效地衔接起来，从而提高装配质量。同时，BIM 技术使工程的组织更加高效，也使工程的施工过程更加可视化。在工程建设中，由于某些节点的内部构造比较复杂，如何利用 BIM技术将其连接起来并展示出来，对工程建设提出了很高的要求。3.3 构件运输 将 BIM 技术用于装配式房屋的设计与制造，并将其用于装配式房屋的建造中。在要素传送阶段，工程利用网络地理信息系统来计划运送路径，让参与工程的人分享设计，制造，运送和装配的资讯。在工程的第二个阶段，通过高标准的预制构件整合，可决定各种要素等级，物料、功能要素及实时控制作业程序，根据要素的位置，进行设计与运送，重点关注多个层面的要素。工程是以 BIM 技术为基础的数字化平台，在此基础上，提炼出在装运前预装运后的各部件，从而提高装运过程中各部件的可操作性，提高装运过程中各部件的可操作性，减少装运过程中出现的不必要的错误，降低装运过程中的质量与费用。本工程还包中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 98 含了建筑单元，设计车间，预制件制造车间等。在同一个监控平台中，若所运送之零件有任何品质或外形上之问题，则须及时向工厂报告。这样，就有可能做出更多的修正，从而保证工程的顺利进行。BIM 技术的运用，从整体上来说，可以有效地提升生产要素的输送效率，同时也可以有效地改善生产过程中出现的信息反馈迟缓、沟通渠道不畅等问题。3.4 碰撞检测 在吊装过程中，吊杆往往会产生碰撞，因此，必须对吊杆进行碰撞检测，以防止吊杆的碰撞。为了达到同样的效果，必须将预制梁与楼板分离开来。首先，通过对集合的外部进行扩展，高效地选取构筑点，并对顺序进行精确的控制。在构建时，对每一阶段的矛盾点进行了详细地分析。经过对碰撞点的区分，可以将有效和不正确的工具包含在内，主要涉及规模碰撞的纠正断点。BIM 技术解决这两种结构性矛盾的战略有以下几点。第一个问题涉及了建筑物结构间的矛盾：在建筑物的右侧和左侧，它们在位置和尺寸上的矛盾和不合理，在此基础上，我们提出了一种新解决办法。既能避免因建筑物间的碰撞而引起的各类安全事故；其次，就竞争架构而言，安全总监需要与其所在的机构取得联系，以便了解是否有竞争关系。若有碰撞，亦需按设计要求作相应的调整，以避免出现无谓的碰撞，以免造成重大的安全事故。3.5 施工进度优化 将 BIM 技术应用在装配式建筑施工的进度控制方面，也具有极高的应用价值。掌握整体的施工进度可以缩短施工时间，减少相应的建筑成本。利用 BIM 技术对施工各个阶段的内容进行监控，有效的调配施工进度各个阶段的资源情况，要实现设计得最优，就必须有更高级的软件来支持。运用技术 BIM 技术对企业的组织进行调整，追踪整个流程，发现不同的建设方案与现场，不同的建设方案与真实的资源，搭配合理的组织设计方案。利用 BIM 技术，设计者能够在工程实施过程中，对工程进度进行控制，为后续工程的实施提供保障。3.6 信息共享 在采用 BIM 技术进行预制构件设计时，需要将预制构件的各部分进行组合，建立包含推进姿态、有限开口、杆件长度等参数的三维仿真模型。在装配构件前，工作小组先对构件进行碰撞试验，以找出构件设计上的瑕疵，并制订修正方案。必须有相关的数据才能顺利执行。为此，必须在 BIM 基础上，制定出符合规范、模型和使用要求的预制构件标准。同时，也为设计者提供了一个符合设计要求的标准库。基于 BIM 是一种装配式的建筑模式，通过对结构进行优化，并将其置于参数化节点上，实现多个构件、对结构进行优化，并将其置于参数化节点上，形成一整套标准。由于预制构件从设计到施工都是一项十分复杂的工作，所以在整个工程的全过程中，不仅要有多个人共同努力，而且还要有一个科学的工程进度安排计划。应用 BIM 技术建立了一个信息分享的平台，它把信息整合进了生产厂家以及在采购过程中的设计要素，从而在建筑过程中加深了信息，进行统一的管理，实现信息的共享。3.7 房屋运营维护 BIM 技术是将信息技术和数据分析技术融为一体，在进行房屋运维管理阶段也具有积极的作用。管理人员利用射频识别芯片，从生产厂家获得信息，要保证对 BIM 的信息进行有效的管理，就必须使员工能够共享这些信息。在此基础上，通过对建筑能耗的测量与分析，维护人员在 BIM 模型下，精确识别出建筑能耗较高的区域，并对其进行可再生资源地再利用。3.8 准确仿真 BIM 技术的运用，促进了建材行业的发展。通过对工地状况及实际施工状况的准确仿真，可有效地避免了因采集过多而造成的占地面积不足等问题。接受者可透过一张电子资讯卡，对所收到的资讯进行检视，从而可直接更改设计进度。拆装员可在实际场地对物料进行调校。在施工过程中，利用 BIM 技术，可以使施工过程更加顺畅。建设项目所使用的物料及部件，应根据物料的预计使用情况及实际消耗情况，将物料管理工作记录并归类。然而，BIM 技术在中国企业中的应用还不够普遍，这主要是因为人们对 BIM 的认识还不够透彻。对于 BIM模拟项目，并无严格的要求。其次是专业人才的匮乏。当前，中国 BIM 技术的普及程度还不高，技术人员和中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 99 青年人才更是寥寥无几。BIM 技术无法实现全国性的应用，产业间的资讯沟通存在着壁垒。4 结语 随着 BIM 技术的不断发展，预制构件工程信息被广泛应用。利用可视化、仿真、信息协同等手段，实现了建筑物装配全过程的高效信息传递。为充分发挥 BIM 的优越性，在设计方案、部件制造、运输、设计等方面，把 BIM 技术运用到实际工程中去，实现了对预制构件的信息管理。参考文献 1刘星,韩宏彦.BIM 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