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摘要:随着科学技术的不断进步与完善,在我国宏观政策的大力倡导下,装配式建筑与 BIM 技术在建设项目中的应用越来越广泛,优势越发凸显。装配式建筑专业人才的整体数量和质量远远达不到行业高速发展的需要,掌握 BIM 技术的建筑人才更是极度短缺,这是建筑行业发展的一大瓶颈。BIM 技术在预制装配式住宅中的应用已十分普遍,建筑设计及预制构件生产等过程中都离不开BIM 技术。鉴于此,主要针对预制装配式建筑的 BIM 技术应用进行探究。
关键词:装配式建筑;BIM 技术
引言
在我国经济迅速发展的过程中,环境问题也越发突出,在此背景下,BIM 技术应运而生。BIM 技术具有污染小、资源利用率高等显著优势,在建筑行业中也受到了广泛重视与应用。而装配式建筑是近年来新兴的建筑形式,设计系统化和构件生产工厂化及安装专业化程度较高是其重要特点。将BIM 技术运用到装配式建筑中,一方面促进了建筑工作效率的提升,提升了资源的利用率,另一方面也为我国建筑行业发展提供了动力。
1.装配式建筑
装配式建筑施工是在工厂生产加工大量的装配式构件,构件完成养护后搬运到施工现场,在施工现场根据工程标准按照方案将各种 PC 构件用机械设备组装起来,建成满足建筑使用功能要求的一种新型建造施工工法。BIM 技术概述BIM(Building Information Modeling)是一种应用于工程设计建造管理的数据化工具,在建筑全生命周期过程中进行共享和传递建筑信息,在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥着重要作用。具体来说,在施工前它可将传统的二维平面图纸利用计算机软件变为三维建筑模型,可为建设、设计、施工、监理等单位,对同一模型提供共享及协同工作平台,在施工前可进行碰撞检查,大大避免因返工造成的工期延误与人力物力的浪费。
2.BIM技术主要功能特点
2.1协调功能
建筑工程建设过程中协调性是其重要要求,在针对装配式建筑进行施工时,需保证工程业主方、设计方和施工方之间的协调与配合。而 BIM 技术本身就具有协调功能,能有效弥补处理工程前期协调过程中的各类问题,并以此为基础形成具有价值性的数据信息[1]。
2.2优化功能
优化功能简而言之就是以 BIM 技术为辅助来对装配式建筑工程的各个环节进行优化。在实际工程建设过程中,由于时间、信息等都是制约各环节优化的重要因素,因此,这也决定了优化措施是基于准确数据制订的,而 BIM 技术在这一过程中也能使自身具有的优势得到充分的展现。此技术不仅可使装配式建筑实际信息和变化信息清晰呈现出来,还可通过优化工具来优化较为复杂的建筑物[2]。
3.BIM 技术在装配式建筑中的应用
3.1 BIM 技术有利于装配式建筑进行标准化设计
建筑按照使用功能可分类为居住建筑、公共建筑、工业建筑等,它们各自有特定的使用对象和项目特征,比如文教建筑有标准的教室、医疗建筑有标准的病房、商业建筑有标准的商铺等。工业化在做模块化生产的时候,PC 工厂需要针对不同的使用功能生产出相应的标准单元,引入 BIM 技术后,可在设计阶段将这些标准单元制作成“族”,由各类参数控制,形成与装配式建筑匹配的“族库”。对于相似的工程类型,这些参数化的标准单元还可重复使用,大大节省了施工单位在做 BIM 深化设计时的时间成本。
3.2 BIM 技术在构件生产阶段应用
此案例在实际运行过程中,构件生产阶段的信息传递是通过传统的设计平面图纸即二维图纸进行的,这给设计单位和生产单位的信息沟通带来了一定的障碍,不利于构件生产的造价管理。
基于本文的研究目的,在构件生产阶段利用 BIM 技术,首先可以解决设计人员和技术人员的沟通问题,在进行技术交底的时候可以通过 BIM 三维模型,并且可以看得到每个构件的详细图纸,有利于快速准确有效的掌握构件,从而实现构件的造价管理[3]。
3.3构件间的碰撞检查与优化中的应用
据了解,BIM 技术中,碰撞检测功能是重要组成部分,在这一功能运用下,可将依托建筑数据信息模拟建立的建筑模型中的问题和冲突清晰展现出来,而且点击显示出的冲突点,还能直接显示出现碰撞的建筑构件。以碰撞检测保障房楼栋为例,首先以保障房三维模型为基础,对其进行拆分,而拆分后的保障房每一层构件都视为一个集合,以此开展检测工作。通过这一过程,既可使每一层水电暖通和构件间存在的碰撞情况显示出来,又能以检测结果为依据对后续出现碰撞的构建进行调整与优化。其次,要借助 Navisworks 软件导入上述步骤中优化结果,开展二次碰撞检测工作,看检测模型是否存在碰撞问题。客观来讲,实施二次检测的根本原因在于,二维建筑图纸是平面的,其中存在的设计问题也不易发觉,而借助具有立体化的 BIM 技术进行碰撞检测,可使存在于其中的碰撞问题直观化呈现出来,不仅避免了后续实际施工中的碰撞问题,有效控制了施工过程中的成本投入,也提升了经济效益。
3.4 BIM技术在安装阶段的应用
对于一个装配式建筑的全过程造价管理来说,做好事前控制以后,事中控制就显得尤为重要。该项目在实际发生过程中,对造价的动态控制很薄弱,出现成本偏差不能及时发现。基于本文的研究目的,利用 BIM 技术进行造价动态管理,实时监测成本的变动,一旦发现偏差可以及时纠正。首先采用 BIM 的 5D平台搭建信息模型,按照施工过程划分成各阶段进行项目的模拟施工、物资和成本核算,然后对照项目的实际情况和施工进度,获得三个成本,一个是建立模型时的计划工作预算成本和已完成工作的预算成本,一个是实际完成工作的实际成本,通过对比发现进度和成本之间的偏差,及时采取措施纠正偏差,实现造价有效管理[4]。
4.BIM技术在装配式建筑应用时应注意的问题
通过上述分析可知,BIM 技术运用过程中还会涉及到Revit 等其他软件。但是受软件本身缺点及软件间拼接工作问题等方面的影响,都会对模型导入和导出效果产生直接影响,从而导致各类问题的出现,装配式建筑中 BIM 技术应用专业化也有待提升,这也成为制约装配式住宅迅速发展的重要因素。对此,为推动 BIM 技术和装配式建筑的协同发展,应重视建筑信息软件间良好对接这一基础地位,除了要注重其及时升级和更新外,还要加大对人工验核等工作的重视力度,从而有效控制模型导出和导入过程中问题的发生概率,并在明确和参照固有建筑信息软件间对接技巧的前提下,促进软件对接性能的提升,为建筑信息软件间的无缝对接奠定基础。
结束语
BIM 技术在装配式施工管理中的应用涉及到的知识面很广、相关专业和辅助软件众多。在有限的课时中,该课程的主要目标是让学生熟悉 BIM 技术并自觉将其运用到其后的学习与工作实践中去。该课程的成功实施不仅可以培养装配式建筑的专业人才,同时能够推广 BIM 技术在土木领域的发展,为培养兼具 BIM 技术能力的设计师、工程师起到助推作用。装配式建筑与 BIM 技术的明显优势,但是其也存在不足与问题,装配式建筑与 BIM 技术在我国的发展仍需要进一步完善与提升。积极顺应市场变化,合理规划,不断拓宽培训基地,推动基于 BIM 技术的装配式建筑行业的顺利发展[5]。
参考文献:
[1]于洋.探究BIM技术在新型装配式建筑中的应用[J].绿色环保建材,2020(01):219+221.
[2]高文曦.BIM技术在住宅工业化装配式建筑施工中的应用[J].中国高新科技,2020(02):73-74.
[3]张敏,宋晓刚,曹聪慧.BIM技术在装配式建筑全生命周期管理中的应用探索[J].工程经济,2020,30(01):42-44.
[4]敬耀辉,杨丹萍,施航.装配式建筑工程施工中BIM技术的运用[J].黑龙江科学,2020,11(02):154-155.
[5]高强.BIM技术在装配式建筑应用过程中存在的问题及对策[J].建设科技,2020(01):83-85.