王一鳴 任 博

現(xiàn)階段，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)、科技實(shí)力增強(qiáng)的背景下，裝配式建筑這種新型建筑方式得到廣泛應(yīng)用。BIM 作為新技術(shù)，其價(jià)值較高，在建筑工程施工中有著深遠(yuǎn)影響。將BIM技術(shù)融合到裝配式建筑中，可以對(duì)設(shè)計(jì)的合理性、結(jié)構(gòu)的可靠性進(jìn)行檢驗(yàn)，并完成優(yōu)化，在此基礎(chǔ)上，全方位、多角度提升建筑工程質(zhì)量，確保較好的施工效果，實(shí)現(xiàn)效益最大化。

1.BIM技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)分析

1.1 提升建筑設(shè)計(jì)效率

裝配式建筑結(jié)構(gòu)相對(duì)特殊，許多核心構(gòu)件都是預(yù)制完成的，在設(shè)計(jì)時(shí)，要綜合考量，對(duì)預(yù)制構(gòu)件的預(yù)埋有精準(zhǔn)的判斷，這是施工的前提。除了構(gòu)件預(yù)埋之外，還要優(yōu)化預(yù)留孔洞設(shè)計(jì)，為了保證施工效果，技術(shù)人員要制定協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)的策略。總而言之，裝配式建筑設(shè)計(jì)難度較大，時(shí)長(zhǎng)也比較長(zhǎng)。應(yīng)用BIM技術(shù)，可以取得設(shè)計(jì)層面的突破，縮短設(shè)計(jì)的時(shí)長(zhǎng)，同時(shí)提高設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)性，確保裝配式建筑結(jié)構(gòu)合理以及穩(wěn)定。研究發(fā)現(xiàn)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段使用BIM技術(shù)，可以提供信息精準(zhǔn)檢索方面的保障，在其輔助下，更好、更便捷地完成修改與優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，提升建筑設(shè)計(jì)效率。在此前提下，適當(dāng)結(jié)合云端技術(shù)，將自動(dòng)糾錯(cuò)功能適當(dāng)、合理地發(fā)揮出來，提升設(shè)計(jì)合理性。

1.2 有序設(shè)計(jì)預(yù)制構(gòu)件

在實(shí)際應(yīng)用中，在BIM技術(shù)輔助下，可以合理實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，確保預(yù)制構(gòu)件優(yōu)質(zhì)、有序設(shè)計(jì)。BIM技術(shù)開放性特征鮮明，這一點(diǎn)可以通過數(shù)據(jù)共享體現(xiàn)出來。技術(shù)人員在工作時(shí)，合理化流程是將設(shè)計(jì)方案實(shí)時(shí)上傳，將數(shù)據(jù)保存在服務(wù)器上，以此打造優(yōu)質(zhì)的預(yù)制資源庫(kù)，為資源庫(kù)構(gòu)建打好基礎(chǔ)。實(shí)際工作中，在預(yù)制資源庫(kù)中，可以比對(duì)不同預(yù)制構(gòu)件，掌握構(gòu)件優(yōu)缺點(diǎn)，清晰制定構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)核心構(gòu)件形狀以及其他參數(shù)合理優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)有序的構(gòu)件設(shè)計(jì)，保證構(gòu)件預(yù)制質(zhì)量。

1.3 預(yù)防設(shè)計(jì)誤差

BIM技術(shù)可以在精細(xì)化設(shè)計(jì)的特殊要求下，規(guī)避裝配偏差問題。在BIM技術(shù)的幫助下，構(gòu)件參數(shù)、性能可以更加理想，通常情況下，人員利用該技術(shù)，可以進(jìn)一步精確參數(shù)，例如鋼筋保護(hù)層、構(gòu)件尺寸、鋼筋直徑等。在此基礎(chǔ)上，BIM 三維視圖模型的優(yōu)勢(shì)可以顯現(xiàn)出來，通過三維視圖模型，不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，在判斷預(yù)制構(gòu)件契合程度的同時(shí)，提出合理措施[1]。利用更直觀的方式，避免設(shè)計(jì)誤差，提升設(shè)計(jì)可靠性，保證建筑設(shè)計(jì)品質(zhì)。與此同時(shí)，還可以減少裝配施工的成本，對(duì)構(gòu)件種類、數(shù)量嚴(yán)格、精細(xì)化控制，高效率完成施工任務(wù)，以施工質(zhì)量保障為前提，合理降低施工成本，同時(shí)達(dá)到節(jié)約資源的目的。

2.BIM技術(shù)的應(yīng)用

2.1 設(shè)計(jì)階段的運(yùn)用

在裝配式建筑設(shè)計(jì)中，需要綜合考量的因素較多，屬于系統(tǒng)且全面的工作，設(shè)計(jì)難度較大。在實(shí)際建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，需要對(duì)預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行清晰、合理規(guī)劃，特別是各類預(yù)埋和預(yù)留，都需要優(yōu)化設(shè)計(jì)，同時(shí)，還要增加設(shè)計(jì)人員的交流機(jī)會(huì)，保證密切配合，只有這樣，才能提高設(shè)計(jì)水準(zhǔn)。在裝配式建筑設(shè)計(jì)中，需要快速掌握設(shè)計(jì)信息，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)信息的傳遞，為設(shè)計(jì)方案“同步”修改做足準(zhǔn)備。想要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，BIM技術(shù)必不可少。在應(yīng)用中，將其與“云端”技術(shù)融合，便可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享以及關(guān)鍵信息的快速傳遞，幫助設(shè)計(jì)人員掌握最真實(shí)的建筑結(jié)構(gòu)狀態(tài)[2]。在信息收集基礎(chǔ)上，搭建BIM 模型，發(fā)揮碰撞與自動(dòng)糾錯(cuò)的作用，自動(dòng)篩選設(shè)計(jì)沖突，及時(shí)找出設(shè)計(jì)漏洞，并進(jìn)行針對(duì)性調(diào)整，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量。結(jié)合現(xiàn)實(shí)可知，裝配式建筑較為特殊，預(yù)制構(gòu)件種類繁多，構(gòu)件樣式層出不窮，出圖量大，借助BIM技術(shù)，可以發(fā)揮“協(xié)同”設(shè)計(jì)功能，實(shí)現(xiàn)參數(shù)同步修改，避免人員失誤，對(duì)設(shè)計(jì)方案的調(diào)整十分有利。通過這樣的工作機(jī)制，可以節(jié)省設(shè)計(jì)人員的精力，同時(shí)合理縮短設(shè)計(jì)時(shí)間。此外，在使用期間，通過授予修改權(quán)限，可以鼓勵(lì)相關(guān)技術(shù)和管理人員參與到裝配式建筑的優(yōu)化中，結(jié)合自身專業(yè)知識(shí)，提出意見和建議，全方位完善裝配式建筑的性能，提高設(shè)計(jì)滿意度。

2.2 成本預(yù)算與材料采購(gòu)的應(yīng)用

除了在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段，BIM技術(shù)在成本預(yù)算環(huán)節(jié)同樣作用顯著，在材料采購(gòu)中，BIM技術(shù)的功效一樣不容小覷。BIM技術(shù)可以模擬生產(chǎn)階段，進(jìn)一步明確材料、勞務(wù)、設(shè)備等內(nèi)容，在掌握基本信息的前提下完成計(jì)算優(yōu)化，借此制定生產(chǎn)計(jì)劃，合理設(shè)計(jì)施工進(jìn)度，幫助施工企業(yè)長(zhǎng)足發(fā)展?，F(xiàn)實(shí)中，通過BIM技術(shù)應(yīng)用，發(fā)揮自動(dòng)提取功能，對(duì)采購(gòu)任務(wù)進(jìn)行精細(xì)化指導(dǎo)，避免建筑資源浪費(fèi)。

2.3 生產(chǎn)階段的運(yùn)用

2.3.1 優(yōu)化構(gòu)件生產(chǎn)流程

BIM技術(shù)優(yōu)勢(shì)突出，特別是在優(yōu)化構(gòu)件生產(chǎn)流程中，有著特殊地位，其應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)構(gòu)件預(yù)制流程的簡(jiǎn)化，保證進(jìn)度的同時(shí)，提高預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量?，F(xiàn)實(shí)中，裝配式建筑構(gòu)成復(fù)雜，實(shí)施包含多個(gè)環(huán)節(jié)，整個(gè)生產(chǎn)周期中，預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)不用質(zhì)疑是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需要高度重視。在優(yōu)化構(gòu)件生產(chǎn)階段，為了提升施工品質(zhì)，讓構(gòu)件性能達(dá)標(biāo)，完全可以依靠裝配建筑BIM 模型，提高加工信息準(zhǔn)確性，從模型中調(diào)取核心信息，掌握預(yù)制構(gòu)件尺寸，在此前提下，制定相應(yīng)生產(chǎn)計(jì)劃，同時(shí)向有關(guān)部門精準(zhǔn)無誤傳遞構(gòu)件進(jìn)度信息。在實(shí)際應(yīng)用中，為了進(jìn)一步強(qiáng)化BIM技術(shù)應(yīng)用效果，保證預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量，可以在預(yù)制構(gòu)件階段，植入含有構(gòu)件信息的高端RFID 芯片，通過這樣的方式，進(jìn)行有效物流管理，確保構(gòu)件運(yùn)輸效率。

2.3.2 加快模型試制過程

為了保證施工進(jìn)度，全方位提升施工質(zhì)量，通常情況下，在裝配式建筑設(shè)計(jì)成型后，利用BIM 模型的開放性，實(shí)現(xiàn)各種構(gòu)配件信息共享，讓預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)廠商了解真實(shí)情況，獲取產(chǎn)品參數(shù)材料，為構(gòu)件加工提供保障。所有的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，在現(xiàn)實(shí)使用中，可以通過條形碼轉(zhuǎn)換，讓參數(shù)信息更加直觀、清晰。在此基礎(chǔ)上，還可以借助3D 打印，將BIM 模型真實(shí)呈現(xiàn)出來，加快模型試制過程，結(jié)合打印出的模型，完成對(duì)原有設(shè)計(jì)的校驗(yàn)，提高方案的合理性。

2.3.3 預(yù)拼裝

在預(yù)拼裝階段，為了保證拼裝效果，需要將原本連續(xù)的、高度適配的BIM 模型構(gòu)件，按照科學(xué)步驟和施工情況進(jìn)行拆分，將其變成多個(gè)獨(dú)立構(gòu)件，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行預(yù)拼裝，進(jìn)一步驗(yàn)證各項(xiàng)參數(shù)，保證結(jié)構(gòu)理想的性能、狀態(tài)。在預(yù)拼裝階段，可以持續(xù)優(yōu)化構(gòu)造設(shè)計(jì)。結(jié)合現(xiàn)實(shí)可知，在結(jié)構(gòu)模型中，鋼筋、材質(zhì)等信息都是包含其中的，這些都是重要參數(shù)，通過局部修正之后，便可以實(shí)現(xiàn)構(gòu)件的拆分。在構(gòu)件拆分前提下，展開可視化編程，將現(xiàn)澆構(gòu)件合理、科學(xué)拆分成零件，檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性[3]。需要強(qiáng)調(diào)的是，在裝配式建筑中，無論是柱還是主次梁，在進(jìn)行連接設(shè)計(jì)時(shí)，通常復(fù)雜性較高，基于這樣的前提，可以發(fā)揮BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，完成預(yù)拼裝，借助這樣的方式，對(duì)節(jié)點(diǎn)連接方式細(xì)致檢查和不斷優(yōu)化，從源頭降低施工問題概率，提升施工安全性，科學(xué)控制施工難度 。

2.3.4 碰撞檢測(cè)

碰撞檢測(cè)可以規(guī)避建筑結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)，為施工質(zhì)量提供保障。對(duì)裝配式建筑而言，想要提升建筑品質(zhì)，就要從預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量入手。其中，預(yù)留孔洞問題最值得重視，孔洞預(yù)留的精確性是保證裝配式施工質(zhì)量的前提。在傳統(tǒng)的工藝中，孔洞預(yù)留耗時(shí)較長(zhǎng)，并且精確性不高，嚴(yán)重影響了施工品質(zhì)和裝配式建筑效率。而利用BIM技術(shù)，結(jié)構(gòu)模型協(xié)同糅合可得以實(shí)現(xiàn)，并對(duì)錯(cuò)漏展開檢查。實(shí)踐證實(shí)，這樣的方式效率較高，能有效縮短檢查時(shí)間，及時(shí)將設(shè)計(jì)隱患消除，確保后續(xù)施工安全。在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，可將BIM 模型（深化后的）導(dǎo)入Navisworks 軟件中，借助軟件，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)（結(jié)構(gòu)包含的全部節(jié)點(diǎn)）展開碰撞檢測(cè)，避免施工和設(shè)計(jì)矛盾。在碰撞檢測(cè)階段，要將建筑、結(jié)構(gòu)等全部導(dǎo)入，只有這樣才能確保檢測(cè)品質(zhì)，將碰撞問題進(jìn)行最優(yōu)解決。

2.4 施工階段的運(yùn)用

BIM技術(shù)在施工階段，可以起到精細(xì)化管理的作用，將施工隱患合理消除，提升建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量。在施工階段，需要人員強(qiáng)化意識(shí)，嚴(yán)格依照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，借助合理方式完成對(duì)預(yù)制構(gòu)件的全過程管理，優(yōu)化生產(chǎn)流程。通過實(shí)踐可知，預(yù)制構(gòu)件在裝配式施工中不可替代，所以需要綜合考量，巧妙利用BIM技術(shù)，確保施工平穩(wěn)、有序。在節(jié)約資源的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)效益最大化。

3.結(jié)論

綜上所述，使用BIM技術(shù)是新時(shí)期對(duì)裝配式建筑的要求，通過該技術(shù)的滲透，能夠提升設(shè)計(jì)效率，從源頭降低設(shè)計(jì)誤差，保證裝配式建筑良好的設(shè)計(jì)品質(zhì)，同時(shí)BIM技術(shù)在施工管理方面也有較大優(yōu)勢(shì)。在實(shí)際應(yīng)用中，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)、預(yù)拼裝、碰撞檢測(cè)等，減少預(yù)制構(gòu)件種類，合理控制施工成本。