BIM技术在装配式建筑中的应用 谢春清

http://www.chinaqking.com 期刊门户-中国期刊网2019/7/25来源:《防护工程》2019年8期文/谢春清
[导读]装配式建筑通过构建的预制工作,可以极大提高项目的效率。

辽宁省建筑设计研究院有限责任公司  辽宁  沈阳  110005
        摘要:装配式建筑是指造房子是以搭积木的形式进行,将部分构件在流水线上进行生产制造,比如建筑师所需要的楼板、墙体以及梁柱等等,在现场通过拼装从而组成房屋,运用BIM技术实现三维可视化模块设计,使得工厂化制造有了更多的应用范围。BIM技术在装配式建筑工程施工过程中的应用有利于建筑企业逐渐向节约、集约、绿色环保等方向转变。与传统的建筑方式相比,装配式建筑通过构建的预制工作,可以极大提高项目的效率。
        关键词:BIM技术;装配式建筑;应用
       
       
1.装配式建筑和BIM技术
        装配式建筑通俗来讲类似于搭积木,也就是在工厂流水线中将建筑施工中应用到的主要的构件进行制造。然后将其运输至建筑施工地区,完成拼装,实现建筑工程的建设。能够在工厂流水线中进行制造的构件包括墙体、梁、楼板等多种主要部件,在进行现场的拼装过程中,还能够高效的实现设计功能、更加凸显设计的模块化、现代化特点。对于现代的建筑工程的实施以及用户的使用来说都有着重要的意义。装配式建筑在现代建筑行业中的应用,更能够有效的体现出建筑的节能、环保、绿色、科技等特点,推动了建筑行业的发展。
        BIM技术是指建筑信息模型,也就是在进行建筑设计以及实施的过程中应用到的包含建筑项目中各项数据的信息模型,是通过数字信息虚拟来对实际的建筑信息进行呈现,从而使得建筑设计者以及管理者能够更加直观的感受到建筑的实际效果以及存在的问题等。BIM技术在建筑行业中的应用,能够有效的实现建筑设计以及管理的可视化、模拟性、协调性等特点,并且,在建筑的全生命周期从设计、施工、运营、直至拆除的过程中都可以有效的应用,由此可见,BIM技术对于建筑工程来说是非常重要的。
        2.设计阶段的应用
        2.1可以通过BIM技术搭建BIM模型表达设计图纸
        BIM技术是在3D模型的基础上,通过参数化设计模型建立相关的模型资料库,最终呈现出模型资料库以及三维模型。BIM模型应用过程主要包括BIM标准制定、建模以及模型实际应用三个阶段。对于BIM模型而言,任何图形单元都涵盖了结构类型、材质以及尺寸大小等具体的信息和参数,而且模型具有一定的参数进行管理控制,可以极大地提高模型之间的关联性。如果构建模型中任何一个参数发生改变,相关的构件模型就会随着参数的变化而更新,这可以有效地解决设计图纸错、漏、碰缺问题。模型建成之后,可以帮助设计人对模型信息数据进行有效的管理和控制。设计单位也可以通过BIM技术可视化特点---即所见即所得的优点与建筑构件厂商以及施工等部门进行沟通和交流,不断进行设计图纸的修订。
        2.2协同与碰撞检查
        在装配式建筑设计过程中,BIM技术的应用在于协调管理以及对信息进行整理和搜集,从而为各方面参与者提供相关的信息以及交互平台,将各专业的设计模型在这一平台上进行交互和合并,为各专业各环节以及各参与者的协同工作打下良好的基础。BIM技术的碰撞检查主要是对装配式建筑设计生命周期内的多个专业进行协同和设计,将已经建成的BIM模型输入相关的软件中进行系统的分析,模拟整个装备操作流程并在模拟基础上进行碰撞检查,对于碰撞点进行探讨和分析,解决因为信息交流不对称而造成的设计冲突,尽可能地减少或避免设计变更以及返工。
        2.3统计工程量以及造价的管控
        在当前的施工过程中,因为BIM模型自带构件数据信息,通过导入一些BIM算量软件可以对工程量进行自动的、快速的计算,避免传统人工操作背景下工作量大、速度慢、准确性差的弊端,不断提高数据计算的精准程度,可以极大地缩短造价计算的实际时间。
        3.BIM技术在预制构件生产阶段的应用
        预制构件的生产是装配式建筑的最为重要的关键环节。BIM技术在该阶段的应用充分体现了信息传送的高时效性和精准性,构件生产商能够直接从BIM信息平台获取预制构件的尺寸、颜色、材质及样式等信息,快速制定相应的生产计划,并及时将计划通过BIM信息平台反馈给施工方,实现构件生产信息的有效互换。这一过程有利于施工现场制定合理的施工计划,从而实现施工各环节的完美衔接,保质保量地完成建筑施工。同时,BIM技术在构件的生产、运输等各个环节都能够进行全过程管理。比如,在构件的生产阶段,可以结合用户需求,将BIM技术与RFID技术相结合,并合理利用工程合同清单编码规则,实现构件的编码工作。编码的唯一性和扩展性,能够有效保证构件信息准确无误。生产商还可以利用新型芯片技术,将构件的各类信息储存在RFID芯片中植入构件,从而有效保证构件在运输和使用过程中的信息完整性并实现有效管理,能够有效减少施工现场出现停工待料的情况,对于合理控制装配式建筑的施工进度有重要作用。
        4.BIM技术在施工环节的应用
        4.1采集数据和设计构件
        BIM技术要采集三类数据:一是测量施工场地数据,与施工图纸提供的场地数据对比,得到更为符合实际的场地数据。二是采用遥感技术,统计施工周边环境的交通、建筑密度、生态等数据,通过这类数据可使设计的建筑更为科学合理。三是根据3D扫描成像,依此数据制作一份包括工程周边环境、地下结构以及现场的模型,有利于合理测算施工流程和构建设计。
        4.2碰撞检测
        碰撞功能是为了检测出初期设计的不合理因素,结合BIM技术,增强碰撞检测的科学性,有效控制施工成本。
        4.3施工环节的控制与模拟吊装
        在进行装配式建筑的施工过程中,可采用BIM技术优化施工方案。技术人员在吊装施工过程中,将测量的数据和参数输入模型中,从而使模型呈现符合施工进度的立体图。而后,根据静态的模型,验证不同的吊装工序,从而获得最优的设计方案。在施工过程中,施工人员可根据结果进行机械、资源的分配,明确施工现场的位置。再者,BIM模型加入时间因素,可以进行4D施工进度模拟,生成动态视频,以便施工人员管理人员对施工过程中所出现的问题进行分析、优化。
        4.4规划施工与分析预算
        工程施工过程中涉及的变量多,难以确定其预算。BIM技术可虚拟施工现场,把造价因素加入BIM模型中形成5DBIM模型,通过优化分析呈现预算结果。BIM模型管理人员可输入对应季节的环境数据以及一定时间内的交通数据,从而模拟施工现场涉及的各类因素,还原施工过程中的交通环境,分析在运输构件途中可能出现的问题。当构建完外部环境后,根据物理公式对施工场景进行还原,合理规划施工流程,使施工预算精准化。
        结束语
        BIM技术的应用能够实现装配式建筑施工的设计、施工及管理的一体化协同化管理。除此之外,还能够对建筑运维过程的管理。比如,BIM模型能够通过信息平台对施工现场火灾进行预警,并及时显示火灾位置和情况,并规划出疏散道路。总而言之,BIM技术的应用能够促进建筑行业实现可持续发展。
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