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基于BIM的装配式建筑的智慧建造过程马蒸

发表时间：2020/8/5 来源：《基层建设》2020年第10期作者：马蒸金铖丞

[导读] 摘要：装配式建筑的智慧建造初始起源于智慧城市，在当前阶段，我们还没有对智慧建造这一理论有统一的定论，不过，可以通过智慧城市理解智慧建造的含义，智慧城市通过多种信息技术的融合可以广泛收集到建筑生产周期之内的所有建筑信息，通过这种方式来消除信息孤岛效应，使相关的建筑信息在建筑项目相关参与方之间进行信息共享。

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        摘要：装配式建筑的智慧建造初始起源于智慧城市，在当前阶段，我们还没有对智慧建造这一理论有统一的定论，不过，可以通过智慧城市理解智慧建造的含义，智慧城市通过多种信息技术的融合可以广泛收集到建筑生产周期之内的所有建筑信息，通过这种方式来消除信息孤岛效应，使相关的建筑信息在建筑项目相关参与方之间进行信息共享。基于此，文章就基于BIM的装配式建筑的智慧建造过程展开论述。
        关键词：BIM；装配式建筑；智慧建造
        引言
        现代化信息技术的不断进步为各个行业的发展创造了有利条件，在建筑行业应用比较广泛的BIM技术就是以现代化信息技术作为支撑的。在装配式建筑中应用BIM技术，不仅能最大限度地提高装配式建筑设计、运行维护管理、施工过程管理和预制构件生产的价值，还有力地促进了装配式建筑的高速发展。
        1BIM技术的特性
        1.1可视化
        可视化是BIM技术的一大技术特性，指的是能够看见。之前的看图方式是对施工图纸中的线条进行空间想象，在建筑结构复杂、形式多变的当下，这种方式已然不再合适。而通过BIM技术可以将图纸中的平面化线条立体化，能够更加清楚、直观地将建筑结构表现出来。此外，工程中的设计、建造、运营等都可以在可视化的状态下进行。
        1.2协调关联性
        在进行建筑工程项目建设的过程中，由于不同专业之间的工作相对独立，缺少充足的沟通，很容易导致各方主体发生冲突。而通过BIM技术来对问题进行协调，有利于让参与建设的各方主体更加有方向地开展工作，而且还可以提前预估自己的行为是否会干扰到其他参与者，最大程度地避免冲突的发生，让建筑工程能够在良好的秩序下开展，提高施工的质量工作效率。
        1.3模拟一致性
        传统的演示方式只会显示项目的最终结果，而利用BIM技术可以从设计规划到施工乃至后期运行维护阶段对建筑项目施工全过程进行真实的模拟，能够以动态的方式展示整个建设过程，进而可以在事前检查设计方案的不足，针对性地优化方案设计。
        2BIM技术在装配式建筑中的智慧建造应用
        2.1预制构件标准化设计
        针对装配式建筑标准化设计，需要考虑建筑工业化标准统一。通过对多样化及个性化的建筑整体进行统一的模数标准化、构件标准化、节点连接标准化达成。在BIM技术为基础下进行标准化的设计和生产，以三维数字为表达方式，这样可以将建筑项目的实施对象作为数字化进行表达。采用BIM技术，设计后由预制工厂制作相关的建筑构件、节点，将这些物理和功能特性信息上传至云端，装配式建筑设计中的各专业设计人员能够快速地传递各自专业的设计信息，对设计方案进行“同步”修改。和施工、建设单位，进行讨论具体施工方案和功能需求的问题，在云端进行信息整合，形成各类预制构件的族库。随着云端各类型族库的丰富，将同类型的族库进行优化统一，尽可能减少同类构件的种类，从而促进形成统一的装配式建筑工业化标准。
        2.2装配式建筑的生产阶段
        以往传统的预制构件的生产加工是通过二维图纸完成的，并且通过设计人员所提供的二维图纸进行设计的交底。另外，预制构件的生产人员会依据所提供的构件生产图纸加工以及生产预制构件。通过这种方法不仅无法保证预制构件的科学性以及合理性，与此同时，也无法有效确保预制构件的质量。

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如果采用基于BIM技术的设计方式进行预制构件的技术交底工作，可以使用三维立体的方式向预制构件的生产人员进行技术交底，可以向预制构件的生产人员直观的展现所设计的成果。通过BIM技术，从不同的方向观看预制构件的设计效果。三维可视化的BIM技术在装配式建筑中可以帮助预制构件的生产人员及时地查询到预制构件的相关信息。目前，设计人员主要使用的设计软件有CAD、REVIT等等，设计人员所使用的这些软件，具有良好的信息携带能力，还具有很好的二次开发能力。通过软件的二次开发，可以将建筑设计成果及时的转化为数字化的生产单，并且，也可以将这些数字化的生产单直接传输到预制构件的生产厂家进行生产。
        当装配式建筑的预制构件完成生产以后，通过三维激光扫描以及人工检查的方式对所生产的预制构件进行检查，对预制构件的尺寸和质量进行检验。对于预制构件的生产管理人员来说，可以通过手持的阅读器或者扫描设备及时的更改预制构件的状态。除此之外，在生产管理信息中心也会显示预制构件的具体状态，例如已经完成、未完成生产、生产中等等。通过BIM信息技术还可以有效的追踪预制构件的质量。另外，还能够通过预制构件的信息后台管理中心查询预制构件的质量情况以及质量检查人员信息等等。
        当装配式预制构件完成生产以后，对于预制构件的运输车辆信息进行系统录入，此时，在预制构件生产管理中心中的信息状态步进到运输中，对于装配式建筑的施工方来说，也可以通过BIM信息平台及时的了解预制构件的生产以及运输情况，从而可以根据BIM信息平台所提供的这些信息及时的安排预制构件的装配施工工作。
        2.3装配式建筑预制构件的现场施工装配阶段
        预制构件的装配式阶段是最为重要的施工阶段，同时也是建筑设计转化为建筑实体的阶段。针对装配式建筑项目的业主以及施工单位来说，关注的重点在于装配式建筑物的装配质量。通过BIM技术，可以为装配式建筑下的施工提供一定的质量保证。
        建筑项目的实际施工进度是按照事先计划好的施工进度进行项目施工。在建筑物的施工过程中，采用人工记录的方式，按照月、季度、年的方式记录施工进度，控制施工进度以及安排后续的施工计划。然而，如果采用BIM技术控制装配式建筑的施工进度，可以选择最佳的方案进行施工，并且通过比较不同施工方案的优缺点优化施工方案。运用BIM技术可以将具体的施工进度直接导入软件当中，并且与预制构件进行连接，在三维的空间上增加时间的维度，从而可以构成一个4D的BIM空间。通过这种可视化的方式进行技术交底，可以使用动画的形式向预制构件的生产人员展示模拟效果。从而通过这种展现空间与时间的关系，方便设计人员以及预制构件的生产人员及时的发展问题并且解决问题。
        当生产的预制构件进入施工现场时，装配式建筑的施工人员可以使用阅读器或者手机的移动客户端进行预制构件的检测接收。在后台的数据库当中，可以及时的修改预制构件的信息状态。当预制构件完成现场装配施工以后，对于现场的装配式施工技术人员来说，可以通过移动端来查看预制构件的装配安装情况，同时，预制构件的查看信息就会及时的发送到后台和检测人员的移动端，对于预制构件质量检测人员来说，可以实现对于预制构件的检测，完成对预制构件的验收。
        3结语
        随着国家对装配式建筑越来越多的关注和政策倾斜，在装配式建筑过程中全方位的应用BIM技术，可以有效提高其在设计、施工质量、运维过程中的效率和水平，使得整个项目更加紧密、合理，促进了装配式建筑良好的发展。
        参考文献
        [1]吴大江.BIM技术在装配式建筑中的一体化集成应用[J].建筑结构, 2019,49(24):98-101+97.
        [2]徐照,占鑫奎,张星.BIM技术在装配式建筑预制构件生产阶段的应用[J].图学学报,2018,39(06):1148-1155.
        [3]彭书凝.BIM+装配式建筑的发展与应用[J].施工技术,2018,47(10):20- 23+60.
        [4]肖阳,刘为.BIM技术在装配式建筑施工质量管理中的应用研究[J].价值工程,2018,37(06):104-107.