裝配式建筑工程施工BIM技術(shù)應用實踐
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近些年，建筑行業(yè)在建筑工程施工過程中趨向于采用裝配式的建筑工程施工。目前，我們通常提到的裝配式建筑工程是指在施工中要用到的各種建筑材料及相關(guān)組成部分由工廠來進行生產(chǎn)，在最后的工程施工中將這些零散的部件進行組裝和裝配。這樣的建筑施工能夠滿足實際需求的多樣化，也提高了個體建筑施工的便捷性。而bim技術(shù)也是在近些年才出現(xiàn)在人們的視線中，逐漸被應用到了裝配式建筑施工工程，大大提高了工程裝配施工的整體效率，除此之外，還達到了建筑施工裝配階段的綠色環(huán)保的要求，促進了裝配式建筑工程階段在整個建筑施工過程中的合理優(yōu)化，提高了整體施工水平。
1裝配式建筑工程
1.1裝配式建筑工程的概述
裝配式建筑在設(shè)計建筑階段已經(jīng)對建筑的結(jié)構(gòu)構(gòu)件進行選擇預制，并且規(guī)定了結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裝配工藝，最終在個體建筑施工階段進行構(gòu)件的組裝來進行裝配施工。通過裝配式的施工方式，提高了整體建筑的施工效率。實現(xiàn)裝配式施工，最主要的是需要在建筑工程施工開始之前就對需要裝配的構(gòu)件設(shè)計完畢，這就要求設(shè)計者能夠把握整體的建筑設(shè)計，避免在后期組裝裝配時產(chǎn)生不匹配不適用的情況。構(gòu)件由工廠進行生產(chǎn)，其成本遠低于傳統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)，降低了工程施工的成本，提高了資源的合理利用。除了成本的減少之外，運輸和施工難度也有所降低。建筑施工所需配件都較龐大，且不方便運輸，但是運輸結(jié)構(gòu)構(gòu)件顯然要比傳統(tǒng)的配件更容易操作。而且通常運至建筑施工場所后再開始進行組裝，減少了工人的工作量，降低了實際操作的復雜性?？梢哉f裝配式建筑工程滿足了當今任何行業(yè)都在要求的高效性與可持續(xù)發(fā)展，成為了推動建筑行業(yè)持續(xù)快速發(fā)展的一個重要力量。
1.2我國裝配式建筑工程的發(fā)展現(xiàn)狀
裝配式建筑已經(jīng)產(chǎn)生了相當長的一段時間，而在過去，我國大多數(shù)開發(fā)商更傾向于使用混凝土澆灌的建造方式，很少有人選擇使用裝配式建筑模式。裝配式建筑固然有許多其自身的優(yōu)勢，無論從成本、工期還是效率來講，遠優(yōu)于傳統(tǒng)混凝土建造方式。但正因為其自身的先進性，裝配式建筑對技術(shù)的要求較高，而過去我國還不具備這樣先進的預制裝配的技術(shù)，因此，即便是大家都知道裝配式建筑的優(yōu)點，也極少有人會選擇嘗試改變建筑施工模式。近幾年，購房熱度只增不減，購房需求大大增加，傳統(tǒng)的建筑模式已經(jīng)滿足不了人們持續(xù)增長的購房需求，因此建筑工程施工模式勢必要進行創(chuàng)新。我國的科技水平隨著經(jīng)濟的發(fā)展而不斷提高，過去不敢嘗試的裝配式建筑逐漸被人們所重視。隨著預制裝配技術(shù)水平的提高，裝配式建筑成為了新時代建筑工程施工的首選方式。已經(jīng)有不少知名的建筑企業(yè)在其開發(fā)的建筑工程項目中運用了裝配式建筑，并且取得了可觀的效益，這也為裝配式建筑進入市場起到了引領(lǐng)的作用。
2BIM技術(shù)的概述
美國的一位教授最早提出BIM的概念，BIM的全稱為BuildingInformationModeling，顧名思義它是指在一個模型中囊括了建筑工程的所有信息，說得具體一點就是將建筑工程項目的全部信息數(shù)據(jù)通過一個三維模型將其展示出來，這些信息可以包括建筑工程的施工程度、管理狀況、施工材料等。其實這個概念剛提出來的時候，僅僅是制作一個非常簡單的產(chǎn)品模型，其包含的建筑信息也非常有限。但隨著經(jīng)濟全球化和第三次工業(yè)革命的推進，數(shù)字化信息技術(shù)的發(fā)展促進了BIM技術(shù)的成熟。隨著BIM技術(shù)的完善，它開始進入建筑行業(yè)，成為了目前在建筑行業(yè)中使用較為廣泛的一項技術(shù)。我國的建筑行業(yè)也已經(jīng)引入BIM技術(shù)，并稱之為建筑信息模型。它是一種能夠把工程設(shè)計建造進行數(shù)據(jù)化處理的工具，因此在我國的建筑行業(yè)中它主要被應用于工程設(shè)計的建造中。運用BIM技術(shù)，通過各種模型將建筑工程項目的各項信息進行呈現(xiàn)，在工程項目施工的后期，BIM技術(shù)的共享傳遞功能能夠很好地展現(xiàn)出來。除了簡單的搜集建筑工程項目的各類信息之外，BIM技術(shù)最主要的是其高效的信息整合傳遞作用，這對整個建筑工程設(shè)計建造過程的效率提高起到了非常重要的作用，避免了許多傳統(tǒng)工程設(shè)計中常常出現(xiàn)的費時耗力的弊端，使工程設(shè)計過程變得更加高效便捷，這對后續(xù)的施工過程也提供了很大的便利。BIM技術(shù)能夠在工程設(shè)計中深入分析資源、行為和交付這三個基本方面，結(jié)合建筑工程項目的實際情況，設(shè)計出最貼合實際的工程方案，提高了建筑工程的施工效率，降低了操作的復雜性，同時也在很大程度上控制了建筑工程中的風險。由此可見，對于建筑工程來說是一項需要深入研究并且值得大量投入應用的技術(shù)手段。
3BIM技術(shù)應用于裝配式建筑的優(yōu)勢
3.1建筑單位的優(yōu)勢
建筑單位在建筑工程項目中作為投資方，因此需要與工程中各項目的負責人保持密切的聯(lián)系，并且時刻關(guān)注整體建筑的施工進程，從而才能把握全局，推動整個建筑工程的施工。在建筑工程中有幾個問題是必須要建設(shè)單位來解決，例如如何縮短項目工期，降低建筑成本，控制施工風險等。BIM技術(shù)能夠替建筑工程簡化不少煩瑣的步驟，它可以將各個項目的信息進行搜集整合，利用模型的可視性，將整個建筑工程施工的情況呈現(xiàn)出來，讓建筑單位更直觀地了解全局，BIM技術(shù)還能夠結(jié)合建筑的實際情況和建筑單位的要求生成合適的方案，并且及時將最新的設(shè)計方案傳遞給每位負責人，整體建筑的工程效率能夠因此而大大提高。
3.2設(shè)計單位的優(yōu)勢
裝配式建筑最重要的是要在建造施工前就交出合理的設(shè)計方案。BIM技術(shù)是建立在模型的基礎(chǔ)之上的，目前的技術(shù)已經(jīng)能夠運用數(shù)字化三維模型來對實物進行模擬。除了提供建筑設(shè)計方案之外，BIM技術(shù)還能夠模擬各種不同的場景，以此來達到設(shè)計方案的高度科學性和合理性。BIM技術(shù)能夠及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計中存在的矛盾結(jié)構(gòu)，而且用技術(shù)手段進行數(shù)據(jù)的處理能夠嚴格按照標準化的要求來完成，能夠滿足多方對建筑的需求，還能夠提高預制裝配結(jié)構(gòu)的實際可操作性。
3.3構(gòu)件制造商的優(yōu)勢
裝配式建筑施工最重要的就是要構(gòu)件的精細化。由于裝配式建筑是將一個整體模塊拆分成多個構(gòu)件通過最后組裝所進行的，每個構(gòu)件與構(gòu)件之間的數(shù)據(jù)不能夠相差過多，甚至要做到最小差異性來保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和完整性。BIM技術(shù)的應用能夠有效解決構(gòu)件之間的精確程度。信息數(shù)據(jù)處理是BIM技術(shù)的最大優(yōu)勢，它能夠?qū)⒏鶕?jù)每個部件的標準尺寸進行結(jié)構(gòu)的設(shè)計，在進行構(gòu)件生產(chǎn)時，可以直接利用BIM技術(shù)將數(shù)據(jù)導入生產(chǎn)構(gòu)件的機器中，實現(xiàn)每個部件的數(shù)據(jù)能夠保持一致，而構(gòu)件生產(chǎn)商也能夠放心迅速地投入批量生產(chǎn)，提高了構(gòu)件的生產(chǎn)效率，同時也節(jié)省了許多生產(chǎn)成本。
3.4施工單位的優(yōu)勢
建筑施工現(xiàn)場對構(gòu)件的組裝是裝配施工的核心步驟，建筑工程的結(jié)構(gòu)都由這些部件組裝后才能夠完成，因此構(gòu)件裝配過程十分重要。BIM技術(shù)能夠通過數(shù)據(jù)信息模擬現(xiàn)場的裝配情況，對每個構(gòu)件進行實時的監(jiān)控和調(diào)配，減少裝配過程中出現(xiàn)的數(shù)量不對，構(gòu)件不清等情況，對于每個構(gòu)件的數(shù)據(jù)信息也可以通過BIM技術(shù)直接進行調(diào)取，能夠減少許多錯誤情況的發(fā)生，讓裝配工作在BIM技術(shù)的輔助下有條不紊地進行。
4裝配式建筑工程施工過程中BIM技術(shù)的應用
4.1預制構(gòu)件的應用
裝配式建筑工程施工過程中最重要的部分就是預制結(jié)構(gòu)的構(gòu)件，這是保證裝配式建筑工程質(zhì)量最關(guān)鍵的部分。在工程施工前對預制結(jié)構(gòu)的設(shè)計及施工后對構(gòu)件的生產(chǎn)都能夠體現(xiàn)BIM技術(shù)的應用。在工程的設(shè)計階段，BIM技術(shù)利用其高效的數(shù)據(jù)搜集處理功能，將建筑工程的信息進行整理，對這些信息進行參數(shù)化處理，通過BIM模型設(shè)計出合理的方案，同時借助BIM技術(shù)的模擬手段對工程設(shè)計進行檢測勘驗，減小工程圖與實際的誤差，及時修改優(yōu)化不合理的設(shè)計結(jié)構(gòu)，有效提高了預制構(gòu)件的科學性和標準化。在預制構(gòu)件的生產(chǎn)中，同樣運用了BIM技術(shù)的數(shù)據(jù)盡可能減少圖紙與實物構(gòu)件之間的誤差。通過BIM技術(shù)將構(gòu)件的信息數(shù)據(jù)傳遞給生產(chǎn)商，讓生產(chǎn)商直接了解構(gòu)件的尺寸大小、材料使用，能夠提高構(gòu)件的質(zhì)量和精確度，提高之后的裝配過程的效率。
4.2工程施工的應用
工程施工過程中通過BIM技術(shù)的信息整理和保存，直觀地把握整體工程施工情況，合理調(diào)配工程施工技術(shù)設(shè)備，統(tǒng)籌制定整體工程施工的規(guī)劃，也能夠通過實際情況及時制定下一階段的施工計劃。裝配式建筑工程比傳統(tǒng)工程的工序更加復雜，開發(fā)商選擇在施工管理中應用BIM技術(shù)，能夠滿足裝配式建筑施工的高要求高標準，同時能夠避免施工中混亂情況的發(fā)生，保證施工能夠合理有序地進行。除此之外，運用BIM技術(shù)能夠準確檢測每個施工點的施工情況，在緊急狀況來臨的時候能夠及時發(fā)現(xiàn)并且第一時間就給出科學合理的應急方案，有效地控制工程施工中的各項風險。裝配式建筑的熱度在未來會只增不減，而BIM技術(shù)具有的先進、高效、便捷的優(yōu)勢，能夠解決裝配式建筑工程施工過程中許多復雜的情況，提高整體建筑工程的施工效果。BIM技術(shù)通過對數(shù)據(jù)信息的處理，運用數(shù)字化三維模型進行設(shè)計和對實際情況的模擬實驗，設(shè)計合理科學的工程圖，規(guī)范了預制構(gòu)件生產(chǎn)標準，簡化了裝配中許多繁瑣的步驟，提高整體建筑的施工效率，同時還能夠保證裝配式建筑的施工質(zhì)量，并且施工過程中存在的風險也得到了有效地監(jiān)管和控制。BIM技術(shù)是未來裝配式建筑工程的發(fā)展中必不可少的一項技術(shù)手段，開發(fā)商應該深入了解BIM技術(shù)的優(yōu)勢，并且探究如何將其在建筑施工過程中最大程度的發(fā)揮出來，推動裝配式建筑的發(fā)展。
作者：孫鵬 單位：湖北雅華建筑安裝有限公司