BIM虚拟仿真技术在装配式建筑施工中的应用

BIM虚拟仿真技术在装配式建筑施工中的应用

赵会勃

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摘要：本文主要研究了BIM技术在装配式建筑虚拟施工中的应用。通过对BIM技术的介绍和装配式建筑的特点分析，探讨了BIM技术在装配式建筑虚拟施工中的优势和应用方法。通过实例分析，验证了BIM技术在装配式建筑虚拟施工中的实际应用效果。

关键词：BIM技术，装配式建筑，虚拟施工

0引言

装配式建筑是当前建筑业的热点发展方向之一，其具有施工速度快、质量可控、环保节能等优势。而BIM虚拟仿真技术则是数字化建造的重要手段之一，可以将建筑设计与施工过程紧密结合，提高效率和准确性，并实现装配式建筑的数字化生产和自动化施工。

1研究背景

BIM虚拟仿真技术的特点。建筑信息模型（BuildingInformationModeling，BIM）是一种基于数字化建造理念的技术系统。它将设计、施工、运维、拆除等全过程进行数字化管理，形成可视化、可操作的信息模型。通过BIM技术，建筑师、施工人员和业主可以在同一个平台上进行多方面的协作和交流，从而提高效率和准确性。虚拟仿真技术是BIM体系中的重要组成部分。它通过数字化模拟和实验，对建筑设计和施工过程进行全方位的仿真和预测，以便提前发现问题并加以解决。虚拟仿真技术的应用范围广泛，包括但不限于结构力学仿真、物流仿真、安全仿真等。装配式建筑及其特点。装配式建筑是指将建筑材料在工厂内进行制作，在现场进行组装的一种建造方式。它相比传统的施工方式具有以下特点。（1）施工速度快。由于装配式建筑的构件是在工厂内预制完成的，因此到现场后可以直接进行组装，大大缩短了施工周期。（2）质量可控。装配式建筑的构件都是在标准化的生产线上进行制作的，因此质量得到严格控制。（3）环保节能。装配式建筑所使用的材料大部分是通过再生利用得来的，因此对环境的污染较小。（4）可移动性强。装配式建筑的构件可以进行拆卸和重装，因此在迁建、扩建等方面具有更高的灵活性[1]。

2BIM技术在装配式建筑虚拟施工中的应用价值

作为一种新兴的建筑模式，装配式建筑以其高效、节能、环保等优势备受关注。但由于装配式建筑的特殊性，施工过程中需要精确的协调和规划。为此，建筑师和施工团队在施工前应全面虚拟施工模拟整个建筑，以确保施工过程顺利进行。BIM技术在装配式建筑虚拟施工中的应用价值体现在3个方面。（1）施工过程的可视化和模拟。建筑师和施工团队可将整个建筑的各部分进行三维建模并模拟施工，以找出潜在问题并进行优化，提高施工效率，减少施工中的错误和纰漏。（2）施工过程的协同与交流。建筑师、施工人员、供应商等各参与方可在同一平台实时协同工作，实现信息共享、问题讨论和决策制定，从而实现施工过程的高效协调，以降低沟通成本，缩短时间，避免信息传递中的误解和偏差。（3）施工过程的质量控制。建筑师和施工团队可实时监控施工过程，并通过BIM模型和传感器获取施工过程中的各种数据进行实时分析和反馈，以及时发现施工中的质量问题，采取相应的措施进行修正，从而提高施工质量和建筑的整体品质。

3BIM技术在装配式建筑施工中的应用

3.1施工流程模拟

在传统的施工方式中，构件生产往往是一个独立的环节，需要由专业的制造商来进行生产。而在装配式建筑中，构件的质量和精度对整个项目的成功至关重要。BIM技术可以将设计图纸直接转化为CNC数控加工程序，实现构件生产的自动化和数字化，大大提高了构件生产的效率和准确性。通过BIM技术，可以精确计算构件所需材料的数量和规格，避免浪费资源和材料。此外，BIM技术还可应用于构件的质量管理，及时发现并解决构件生产过程中存在的问题，从而保证构件的质量和准确性。BIM技术可以使构件的生产过程更加智能化和数字化。例如，在钢结构方面，BIM技术可以将钢构件的三维模型导入到数控机床中，直接进行加工和切割，避免了传统生产方式中手工操作和浪费。同时，BIM技术还能够对构件的生产进度进行监控和调整，确保按时按量地完成生产任务。总之，BIM技术在构件生产方面的应用，不仅能够提高生产效率和质量，还能够减少资源浪费和减轻环境压力。因此，在装配式建筑施工中，BIM技术在构件生产方面具有广泛应用前景[2]。

3.2构件生产

BIM技术在构件生产方面也有广泛应用。通过BIM技术，BIM技术可以将设计图纸转化为三维模型，并进行参数化，从而实现构件生产的计算机辅助制造（CAM）。通过CAM技术，可以自动生成CNC数控加工程序，使得构件生产更加高效和准确。同时，BIM技术还可以根据构件的特征和结构，精确计算所需材料的数量和规格，避免浪费资源和材料；BIM技术还可应用于构件的质量管理。通过BIM技术，可以对构件生产过程进行数字化监控和调整，及时发现并解决存在的问题。例如，在钢结构方面，BIM技术可以对焊缝、螺栓孔等细节部位进行数字化检测，确保构件的质量和准确性。此外，BIM技术还可以帮助制造商进行质量控制和追溯，确保每一批构件都符合标准和要求；另外BIM技术还可应用于构件的质量管理。通过BIM技术，可以对构件生产过程进行数字化监控和调整，及时发现并解决存在的问题。例如，在钢结构方面，BIM技术可以对焊缝、螺栓孔等细节部位进行数字化检测，确保构件的质量和准确性。此外，BIM技术还可以帮助制造商进行质量控制和追溯，确保每一批构件都符合标准和要求。

3.3物流管理

在装配式建筑施工中，物流管理是关键环节之一。通过BIM技术，可以对物流流程进行数字化管理，包括货物运输路径、运输时间、装卸要求等。BIM技术还能够实现物流信息的实时监测和调整，以保证物流运输的效率和安全性。例如，在装配式建筑施工现场，BIM技术可以通过GPS定位系统对货车进行实时跟踪，避免货物迷失或延误。同时，BIM技术还可以预测并优化物流过程中的潜在风险，如交通拥堵、路面施工等，从而提高物流运输的效率和安全性。因此，BIM技术在物流管理方面的应用可以大幅提高装配式建筑施工效率，减少资源浪费和减轻环境压力[3]。

3.4安全保障

装配式建筑施工中的安全问题一直备受关注，因为在这种建筑模式下，大量的构件需要进行组装和拼接，施工现场的高空、吊装等作业也会增加工人的操作难度和安全风险。BIM技术可以应用于施工安全的预防和控制，提供了有效的手段来保障工人的安全。BIM技术可以通过数字化模拟，提前发现可能存在的安全隐患。例如，在钢结构安装过程中，BIM技术可以对构件的相互连接方式进行模拟分析，检测连接点是否牢固，避免出现构件脱落等安全问题。同时，BIM技术还可以对施工现场的危险区域进行数字化标识和提示，引导工人注意安全。

结语

本文探讨了BIM虚拟仿真技术在装配式建筑施工中的应用。通过BIM技术，可以将建筑设计与施工过程紧密结合，提高设计效率和准确性，并且实现装配式建筑的数字化生产和自动化施工。

参考文献

［1］罗帅君.BIM技术在装配式建筑虚拟施工中的应用研究［J］.砖瓦，2023（3）：61-63.

［2］李萌萌，李帆，姜凤珍.BIM+VR技术在装配式建筑构造虚拟仿真实验教学中的应用研究［J］.科技风，2022（4）：132-134.

［3］惠记庄，樊博涵，丁凯，等.基于虚拟现实的钢结构桥梁装配化施工仿真系统［J］.建筑科学与工程学报，2022，39（4）：108-116.