1嘉兴南洋职业技术学院浙江嘉兴314051；2嘉兴市规划设计研究院有限公司浙江嘉兴314051
摘要：本文对BIM技术在装配式建筑施工阶段的应用进行了系统分析，在BIM模型的基础上，阐述了装配式建筑施工阶段的中施工深化设计、构件生产与运输、施工仿真模拟及模拟过程中的碰撞检测各个阶段BIM应用，指出了其应用的价值。
关键词：BIM技术；装配式建筑；仿真模拟；施工阶段；碰撞检测
前言
装配式建筑是以构件工厂预制化生产，现场装配式安装为模式，以设计标准化、生产工厂化、施工装配化，装修一体化及管理信息化为特征，整合从研发设计、生产制造、现场装配等各个业务领域，实现建筑产品绿色节能、安全环保、可持续发展的新型建筑生产方式。而施工精准度是装配式建筑推广的难点，目前，装配式建筑构件标准化设计生产程度很低，每项工程订制的预制构件产品差异很大，从而使得模板无法反复利用、资源浪费大及增加成本多，因此需要精准建模，利用BIM技术针对设计单位提供的模型进一步的深化设计，检查错漏碰缺，在施工前对施工特别是关键部位的施工反复模拟，最后制作施工进度计划实时监控实际施工进度，保证施工的精确度，确保工程顺利竣工。
1施工深化设计
施工单位进行施工深化设计能提升深化后BIM模型的可校核性与准确性。根据设计单位的施工图纸与设计阶段的Revit模型，然后结合施工特点以及现场的实际情况，对模型进行细化和完善，将模型转换成BIM软件通用格式IFC文件格式，然后导入到Tekla软件并修改模型。整合各专业深化设计成果，选定一个主文件，将其他专业的模型连接到该主文件模型，最终得到一个全专业的综合模型，再利用Navisworks软件进行碰撞冲突检测，找出各专业系统间的碰撞点进行修改，杜绝错漏碰缺、二次施工等问题的发生，从而将现场施工出现的问题预先消除，Tekla根据其自带的模板自动生成各类的工程量，信息与模型完全一致，最终形成竣工模型，该模型包含工程实体基本信息。
2预制构件生产与运输
预制构件是装配式建筑的核心，构件生产阶段连接着装配式建筑设计与施工，是装配式建筑全生命周期中的重要环节。通过BIM模型，构件生产厂家与设计院在模型上进行对接，提高数据交换的精确性，减少预制构件的生产周期。
预制构件生产结束后需要从构件厂运送到施工现场，运输环节涉及到运输车辆选择、构件的装卸、构件码放、运输路线规划、构件施工现场临时存放等。待预制构件混凝土强度达到设计强度后才能运输，运输时宜选用低平板车，车上应设有专用架，且有可靠的稳定构件措施。预制外墙板宜采用竖直立放式运输；预制叠合楼板、预制阳台板、预制楼梯可采用平放运输，并选择正确的支垫位置；预制叠合楼板可采用叠放方式，层与层之间应垫平、垫实，各层支垫应上下对齐，叠放层数不应大于6层。预制构件运送到施工现场后，应按构件的规格、品种、部位、吊装顺序分别设置堆场，现场驳放堆场应设置在吊车工作范围内，堆垛之间宜设置通道。同时，现场运输道路及堆场应平整坚实，并有排水措施；运输车辆进入施工现场的道路，应满足预制构件的运输要求；卸放、吊装工作范围内不能有障碍物，并应有满足预制构件周转使用的场地。
3施工仿真模拟
施工单位制定施工组织方案时，需要将本项目的施工进度计划、人员安排计划等信息输入BIM信息平台，然后用软件进行施工模拟，BIM技术还能将不同的施工组织方案进行模拟，最后根据模拟结果筛选出最优的施工组织方案。
3.1场地布置
施工仿真前需要进行施工场地布置，施工现场工作主要有土方开挖、基础及主体施工、二次结构施工及装饰装修等施工过程。施工阶段不同，施工现场材料堆放、机械设备需求量、施工单位等场地布置应及时变更。将Revit模型导入Navisworks进行动态模拟，可以直观地看到并了解施工全过程及结果，在进行施工预演前首先要进行施工场地的布置，包括构件进场路线、吊装设备以及其它临时设施的位置，将模型赋予时间属性，使对象随时间的变化形成4D场地模型，并结合实际情况修改各实体的位置信息，解决施工现场平面布置及区域划分两大问题，利用BIM技术协调构件的生产与安装进度，避免出现现场堆放，确保建造的质量与速度。运用Navisworks软件生成整个场地的漫游动画，从而发现临近建筑的布置位置、道路宽度及转弯半径、材料加工区是否在塔臂覆盖范围之内、塔臂是否存在打架、塔吊连墙件的设置等所有问题。同时针对现场可能发生的危险源、安全隐患，减少安全事故的发生，制定应急预案，最后对场地进行优化，选出最佳施工路线。
3.2施工流程仿真
施工仿真是将直观的三维模型动画与相关的施工组织结合，用来指导相对复杂的施工过程。利用BIM技术进行动态的施工仿真，能很好的表达施工过程中各种复杂的关系以及工程关键部位的施工工艺、施工工序，对于每个不同部位、不同构件、不同节点进行预先拼装，确保实际安装无误，对各部分进行精确的仿真。BIM技术三维模型及动画漫游施工仿真可以从根本上解决施工中可能遇到的碰撞问题，减少不必要的资源浪费及损失，提前发现问题提前解决，节约造价、缩短工期，避免传统技术交底中可能出现的信息沟通不畅。BIM技术模型可以直接导出详细的工程量统计表，方便后期进度计划及工程造价工作的进行；全面提升建筑施工阶段的效率、质量，有效降低施工风险及工程造价。
3.3碰撞检测
装配式建筑施工中，施工员应根据施工图纸指导工人施工，而在构件吊装前，施工人员难以仅就平面图纸来想象各构件之间是否存在碰撞现象，若构件精度不够或钢筋位置有误，极可能造成后期构件无法顺利连接，从而导致材料的浪费及施工进度的拖延。通过BIM模型对施工阶段的构件和管线、建筑与结构、结构与管线等等进行碰撞检查、施工模拟等优化设计，对施工中机械位置、物料摆放进行合理规划，在施工前尽早的发现未来将会面对的问题及矛盾，寻找出施工中不合理的地方及时进行调整，或者商讨出最佳施工方案与解决办法，降低传统2D模式的错、漏、碰、缺等现象的出现，提供施工效率和质量，缩短工期。
4结语
BIM技术在装配式建筑全生命过程中应用有着积极的意义，特别在是施工阶段的应用更是至关重要，可以显著提高建筑质量，保证施工安全，加快施工进度、降低环境污染。通过信息集成、碰撞检测、5D模拟等BIM技术的应用能够使装配式建筑施工阶段的管理更加具有协调性，实现资源的优化，提高质量、安全、进度管控的水平，促进装配式建筑更好更快发展。
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浙江省教育厅一般科研项目：装配式建筑BIM技术全过程应用研究（Y201840625）