建筑智能施工安裝中BIM技術(shù)的應(yīng)用

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了建筑智能施工安裝中BIM技術(shù)的應(yīng)用范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請(qǐng)閱讀。

【摘要】在裝配式建筑的施工安裝過程中采用bim技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)相關(guān)預(yù)制構(gòu)件的精準(zhǔn)控制、施工安裝方案的優(yōu)化選擇以及施工場(chǎng)地的合理布置。文章結(jié)合當(dāng)前裝配式建筑施工過程中存在問題，簡(jiǎn)要分析BIM技術(shù)在其中的幾點(diǎn)應(yīng)用策略。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù)；裝配式建筑；智能施工安裝

1引言

BIM是建筑信息模型（BuildingInformationModel）的縮寫，是以建筑模型作為載體，對(duì)建筑項(xiàng)目的各種真實(shí)的數(shù)據(jù)與信息進(jìn)行采集與處理，并通過信息化的應(yīng)用來協(xié)助與指導(dǎo)相關(guān)的建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)與項(xiàng)目施工的管理，是一種新型的建筑工程項(xiàng)目管理的信息化技術(shù)。

2裝配式建筑的基本概念

裝配式建筑實(shí)際上指的是一種綠色建筑，它使用的一般都是可持續(xù)的技術(shù)，是在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的時(shí)代背景下出現(xiàn)的一種新型建筑概念。與傳統(tǒng)的建筑類型相比，裝配式建筑大大降低了建筑本身的凈重，并且提高了建筑施工的效率，其核心宗旨就是要在最短的時(shí)間內(nèi)應(yīng)用最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案對(duì)建筑構(gòu)件進(jìn)行相關(guān)的裝配與施工。但與此同時(shí)，該建筑類型在實(shí)際的施工過程中為了能夠達(dá)到整體的質(zhì)量要求，需要保證每一個(gè)建筑裝配構(gòu)件的運(yùn)行狀態(tài)良好，只有這樣才能夠確保裝配式建筑的質(zhì)量與安全。

3BIM技術(shù)在裝配式建筑智能施工安裝過程中的優(yōu)勢(shì)

3.1優(yōu)化建筑施工進(jìn)度與施工流程

在進(jìn)行裝配式建筑的實(shí)際生產(chǎn)與智能施工的過程中，應(yīng)用BIM技能夠更加有效地控制與協(xié)調(diào)相關(guān)建筑材料的運(yùn)輸以及進(jìn)場(chǎng)的時(shí)間。技術(shù)人員在充分掌握這些信息與數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上能夠更加全面與及時(shí)地掌握相關(guān)的施工進(jìn)度，從而在制定施工計(jì)劃的時(shí)候也就更加具有針對(duì)性，能夠及時(shí)規(guī)避由于生產(chǎn)或者運(yùn)輸?shù)纫蛩卦斐傻氖┕みM(jìn)度滯后等問題[1]。

3.2確保建筑施工安全與施工質(zhì)量

利用BIM技術(shù)能夠很好地確保裝配式建筑職工的安全以及工程質(zhì)量。通過采用BIM技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑施工現(xiàn)場(chǎng)的協(xié)同化管理，并且所有的施工工藝在BIM技術(shù)的支持下都能夠?qū)崿F(xiàn)可視化，可以有效降低不同部門的工作人員在交流過程中的時(shí)間成本，又能夠切實(shí)確保建筑工程的質(zhì)量。

3.3提高建筑施工效率與施工精度

將BIM模型作為整個(gè)建筑施工過程中的數(shù)據(jù)載體，并進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)信息的收集、處理、分析與存儲(chǔ)，在相關(guān)BIM軟件的配合下，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑項(xiàng)目施工工藝與施工過程的全面模擬。相關(guān)技術(shù)人員在結(jié)合BIM模型的基礎(chǔ)上再進(jìn)行相關(guān)施工方案與施工流程的確定，一方面是能夠有效提高裝配式建筑的施工效率，最大程度地減少在施工過程中出現(xiàn)各種意外與風(fēng)險(xiǎn)的可能性。另一方面是能夠更加精準(zhǔn)地掌握相關(guān)的建筑施工流程與施工環(huán)節(jié)，無形之中提高了裝配式建筑施工的精準(zhǔn)率[2]。

4BIM技術(shù)在裝配式建筑智能施工安裝過程中的實(shí)際應(yīng)用

4.1BIM技術(shù)在裝配式建筑構(gòu)件檢測(cè)方面的應(yīng)用

對(duì)于大部分裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件來說，采用的往往都是在工廠中進(jìn)行預(yù)制與生產(chǎn)，然后再將預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸?shù)浇ㄖ┕がF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行吊裝的裝配模式。這種建筑裝配模式對(duì)于建筑構(gòu)件的生產(chǎn)精度以及施工現(xiàn)場(chǎng)的安裝精度的要求相對(duì)都更高一點(diǎn)，一般來說往往會(huì)達(dá)到毫米級(jí)別的精度。因此，要想真正實(shí)現(xiàn)裝配式建筑的智能施工與安裝，并切實(shí)提高施工質(zhì)量與安裝效率，相關(guān)建筑預(yù)制構(gòu)件在生產(chǎn)與安裝過程中的生產(chǎn)精度以及安裝精度的控制就相對(duì)顯得至關(guān)重要。但是在傳統(tǒng)的裝配式建筑施工與安裝過程中，所有用的一些建筑測(cè)量工具無論是對(duì)生產(chǎn)精度的控制還是對(duì)安裝精度的控制，都很難達(dá)到毫米級(jí)別的精度要求。而BIM技術(shù)的出現(xiàn)則可以有效地解決當(dāng)前這個(gè)難題，通過采用BIM技術(shù)中的數(shù)據(jù)采集與處理功能，并結(jié)合相關(guān)的建筑三維模型的生成，可以有效提升建筑預(yù)制構(gòu)建的精準(zhǔn)程度，從而確保相關(guān)建筑預(yù)制構(gòu)件能夠從生產(chǎn)到安裝都實(shí)現(xiàn)無縫銜接，一方面可以有效節(jié)省傳統(tǒng)裝配建筑施工過程中所浪費(fèi)的大量的測(cè)量時(shí)間，切實(shí)提高建筑施工與安裝的效率；另一方面也可以確保相關(guān)建筑預(yù)制構(gòu)件的精準(zhǔn)度，對(duì)于建筑整體質(zhì)量的提升也有很大的幫助。比如，在實(shí)際的裝配式建筑構(gòu)件檢測(cè)過程中，可以將BIM技術(shù)與三維激光掃描技術(shù)進(jìn)行結(jié)合應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)預(yù)制構(gòu)件的精準(zhǔn)控制。首先，技術(shù)人員需要裝配式建筑的預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行三維掃描，根據(jù)掃描到的數(shù)據(jù)與信息生成建筑預(yù)制構(gòu)件的模型；之后技術(shù)人員在利用BIM技術(shù)與三維掃描軟件之間的鏈接，將相關(guān)建筑的預(yù)制構(gòu)件模型裝化為BIM模型數(shù)據(jù)。這時(shí)需要技術(shù)人員與實(shí)際的建筑構(gòu)件設(shè)計(jì)人員進(jìn)行溝通與交流，將BIM技術(shù)所生成的建筑構(gòu)件模型數(shù)據(jù)與之前設(shè)計(jì)人員所設(shè)計(jì)的深化設(shè)計(jì)模型進(jìn)行對(duì)比，從而檢測(cè)出建筑預(yù)制構(gòu)件工廠所生產(chǎn)出來的預(yù)制構(gòu)件是否符合設(shè)計(jì)人員的作品以及相關(guān)建筑裝配的需求。與此同時(shí)，在進(jìn)行裝配式建筑安裝的過程中，對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)和施工塔吊等施工設(shè)備也可以先通過三維掃描技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集。之后，通過BIM技術(shù)建立模型并生成模型數(shù)據(jù)，再將施工設(shè)備的模型數(shù)據(jù)與相關(guān)預(yù)制構(gòu)件的模型數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比與審核，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)制構(gòu)件和施工設(shè)備的雙重精度控制與檢測(cè)[3]。

4.2BIM技術(shù)在裝配式建筑施工模擬中的作用

相較于其他建筑類型與施工類型，裝配式建筑的施工指的是利用建筑工廠所預(yù)制的建筑構(gòu)件進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)吊裝的一種施工方式。這種施工方式相對(duì)來說一方面能夠有效節(jié)約建筑現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)間，還可以保障相關(guān)預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量保持在一個(gè)相對(duì)較高的水準(zhǔn)，并且由于施工現(xiàn)場(chǎng)不涉及到相關(guān)預(yù)制構(gòu)件的制作，可以大大減少施工現(xiàn)場(chǎng)的材料管理成本，與之相對(duì)應(yīng)的各種施工噪音與建筑垃圾也會(huì)大大減少。但是，正式由于相關(guān)建筑預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)與安裝工程被分開在了兩個(gè)相對(duì)隔絕的地方，這也為施工人員進(jìn)行施工與吊裝等工作帶來了相對(duì)較高的挑戰(zhàn)與難度。無論是施工流程還是施工項(xiàng)目都需要保持在一個(gè)較高的精度范圍內(nèi)，才能夠去確保被運(yùn)輸來的建筑預(yù)制構(gòu)件能夠被完美吊裝。因此，在實(shí)際的裝配式建筑施工之前，利用相關(guān)的BIM技術(shù)對(duì)相關(guān)的建筑施工流程進(jìn)行模擬就可以有效規(guī)避在實(shí)際施工與安裝過程中出現(xiàn)的各種意外風(fēng)險(xiǎn)。比如，在對(duì)建筑構(gòu)件吊裝部分進(jìn)行正式施工之前，就可以利用BIM技術(shù)提高建筑構(gòu)件的吊裝質(zhì)量。一般來說需要技術(shù)人員結(jié)合實(shí)際的施工方案與設(shè)計(jì)方案，建立相關(guān)的建筑吊裝構(gòu)件模型。然后需要結(jié)合實(shí)際的安裝與施工計(jì)劃，將各種建筑構(gòu)件的吊裝順序、吊裝的具體位置、鏈接的吊裝節(jié)點(diǎn)等信息數(shù)據(jù)都輸入到相關(guān)的BIM模型之中，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑構(gòu)件吊裝過程的全程模擬。其中每一個(gè)吊裝構(gòu)件在進(jìn)行吊裝時(shí)的每一個(gè)環(huán)節(jié)與步驟都需要進(jìn)行整體到局部的細(xì)化仿真模擬，并在模擬視頻中將相關(guān)的施工重點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)注，使得施工人員在正式施工過程之前既能夠全方位掌握相關(guān)的吊裝技巧與吊裝關(guān)鍵，并明白相關(guān)的吊裝注意事項(xiàng)，從而確保實(shí)際的吊裝施工能夠順利開展。

4.3BIM技術(shù)在裝配式建筑施工與安裝場(chǎng)地布置管理中的應(yīng)用

對(duì)于裝配式建筑的施工與安裝來說，施工場(chǎng)地的布置與管理十分重要。一般來說，由于在正式施工之前，需要進(jìn)行相關(guān)建筑預(yù)制構(gòu)件的運(yùn)輸工作，所以要強(qiáng)化對(duì)施工場(chǎng)地中交通路線的規(guī)劃與設(shè)計(jì)。而這些建筑預(yù)制構(gòu)件在運(yùn)輸?shù)绞┕?chǎng)地之后還涉及到具體的存儲(chǔ)與管理，因此，還需要合理規(guī)劃建筑預(yù)制構(gòu)建的堆放地點(diǎn)。其次，針對(duì)于不同類型的建筑以及不同建筑的不同部位，在進(jìn)行裝配預(yù)制構(gòu)件安裝的過程中都需要用到不同類型的施工設(shè)備，其中包括塔吊等施工工具，這些工具相對(duì)都屬于比較重型的機(jī)械設(shè)備，因此還要結(jié)合實(shí)際的施工與安裝需求將這些施工設(shè)備固定在合理的場(chǎng)地位置上。與此同時(shí)，由于一個(gè)建筑項(xiàng)目場(chǎng)地上一般存在著多個(gè)不同的建筑分包單位，各個(gè)單位之間的人員管理和信息交流很難做到完全的協(xié)調(diào)與統(tǒng)一，這就導(dǎo)致在實(shí)際的建筑施工現(xiàn)場(chǎng)中不同單位的各種建筑材料和建筑設(shè)備堆放與管理的相對(duì)比較混亂。因此，需要在裝配式建筑施工與安裝場(chǎng)地的布置管理中采用BIM技術(shù)來解決這些問題，通過利用BIM技術(shù)建立關(guān)于建筑施工場(chǎng)地的模型，以一種更加直觀與形象的方式來模擬場(chǎng)地內(nèi)部車輛運(yùn)輸以及設(shè)備存放的路線和區(qū)域，幫助不同的建筑施工單位能夠更加明確場(chǎng)地的布置與管理。比如，在場(chǎng)地布置管理中，首先需要運(yùn)用REVIT這個(gè)軟件對(duì)整個(gè)建筑施工場(chǎng)地的各種構(gòu)筑物按照一比一的比例進(jìn)行基本模型的構(gòu)建；然后BIM技術(shù)人員需要根據(jù)施工場(chǎng)地的尺寸，在結(jié)合實(shí)際的建筑施工方案要求的基礎(chǔ)上，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)各種交通線路、臨建倉庫、材料加工區(qū)域、塔吊固定地點(diǎn)等位置進(jìn)行模擬布置。最后技術(shù)人員還需要運(yùn)用NAVISWORKS這個(gè)操作軟件將整個(gè)建筑施工場(chǎng)地模型轉(zhuǎn)化為漫游動(dòng)畫，從而進(jìn)一步核實(shí)相關(guān)交通道路的寬度、臨建倉庫的位置、材料加工區(qū)域的面積是否能夠符合相關(guān)的施工標(biāo)準(zhǔn)與要求，以及塔吊等大型建筑設(shè)備的塔臂之間是否存在碰撞的可能等情況。從而確保建筑場(chǎng)地的實(shí)際布置能夠更加合理與科學(xué)，提前規(guī)避各種由于場(chǎng)地布置不合理而帶來的各種施工風(fēng)險(xiǎn)問題。

5結(jié)語

BIM技術(shù)在裝配式建筑施工與安裝過程中的應(yīng)用，能夠最大化地發(fā)揮出裝配式建筑的優(yōu)勢(shì)，彌補(bǔ)裝配式建筑的不足，繼而實(shí)現(xiàn)真正的智能施工與安裝。

參考文獻(xiàn)

[1]于龍飛，張家春.基于BIM的裝配式建筑集成建造系統(tǒng)[J].土木工程與管理學(xué)報(bào)，2017，32(4):73-78.

[2]韓友強(qiáng).BIM技術(shù)在裝配式建筑結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用[J].建材與裝飾，2016(2):31-33.

[3]李亭亭，楊學(xué)會(huì)，張德海.BIM技術(shù)在預(yù)制裝配式工程中的應(yīng)用[J].土木建筑工程信息技術(shù)，2017，6(4):62-66.

作者：崔小飛 張文昌 單位：中國建筑第二工程局有限公司