BIM技术在装配式建筑工程过程中的应用研究杨志宇

发表时间:2020/5/27   来源:《建筑实践》2020年1月3期   作者:杨志宇
[导读] 装配式建筑是建筑工业化的一种重要形式

         摘要:装配式建筑是建筑工业化的一种重要形式。通过对比国内外预制装配式建筑的发展现状,提高装配式PC构件的精度,运用BIM技术建立参数标准化族库,通过对图纸的拆分,建立预制构件模型,进行预拼装,然后进行模型的组合,并将所有构件模型、组合模型等上传至云平台,方便了后期管理和应用。
         关键词:BIM技术;装配式建筑;应用
1 引言
         据我国建筑行业发展现状可看出,装配式建筑已经成为了近几年建筑行业的热议话题,并且在国外也得到了广泛应用,因此,如何快捷且高效的建造装配式建筑,是当前建筑行业探索和追求的主要目标。在装配式建筑中应用BIM技术,不仅能把建筑从设计到施工再到运行等期间的所有问题实现信息化,还能有效减少施工期间出现的失误情况,在保证工程质量的基础上降低施工成本,为建筑企业获取较多的经济效益,促进建筑行业实现持续发展。
2 BIM技术的概述
         BIM技术的全称为建筑信息模型,该技术主要是通过信息数据来构建一个参数模型,让工作人员通过建筑模型来解决实际中发生的各种问题。与其他发达国家相比,我国BIM技术的应用起步较晚,但是通过长时间的研究,已经在许多领域中应用。在装配式建筑中使用BIM技术能够解决许多繁杂的信息管理问题,提高建筑中信息的传递效率。BIM技术有以下这些特点:(1)模拟化:在装配式建筑的整个建设周期中BIM技术能够进行全阶段模拟,相关技术人员可以通过模型发现建设过程中的问题并及时解决,进而减少后期的维修成本,提高整个装配式建筑的整体质量。(2)可出图性:BIM技术能够提高出图效率,通过模型能够进行碰撞检验,发现问题后能够及时进行调整,减少后期返工等情况,促进管线综合图或者预埋套管图的出图效率。(3)协调性:为了减少后期施工问题的产生,减少不必要的支出,相关技术人员可以通过BIM技术模拟施工现场,协调好执行中的各个问题,提高装配式建筑的整体效率。(4)可视性:与二维图纸相比,BIM技术的三维特点能够帮助相关技术人员更加直观地了解装配式建筑设计、施工、后期运行等阶段的情况,非常具有说服力,也更具有参考价值。
3 BIM技术在装配式建筑中的应用
         3.1 建立标准化构建模型中的应用
         按照建筑行业有关BIM技术的规范上看,在进行建筑设计前,需要完善BIM企业级标准,然后根据装配式建筑结构进行标准化的设计。BIM技术预制装配结构的构件族库中含有多种元素,其中包括预制梁、预制楼板、预制楼梯和预制外墙。不同类型的装配式建筑可以从构件族库中选择不同的预制构件,确保每一个构件都符合建筑标准,并且通过BIM技术将构件搭建起来形成一个三维模型,让设计人员能够直观地看到装配式建筑的最终成果,BIM技术在很大限度上提升了预制构件的精密度,减少了预制构件尺寸、预留孔洞、形状等衔接不上的情况,促进了装配式建筑的建设效率。
         3.2 设计阶段中BIM技术的运用
         ①在正式开始装配式建筑工程项目之前,工作人员需要做好前期的策划工作,促使生产、设计和施工等过程,能对预制的构建展开设计和加工等工作,并且还要在设计、生产中实现规范化和标准化,进而发挥出BIM技术的优势。基于BIM技术背景下开始的设计和生产过程,都是以三维数字的方式进行表达,通过把建筑项目实施的对象作为数字化进行表达,并借助BIM技术制作相关的建筑构件;②在结构设计期间,应当运用BIM技术对构件展开设计工作,并且还要结合不同参数信息,对相关的构件进行拆分和对垂直构件进行拆分等。

在预制构件的设计和生产中,还要注重墙板梁和柱的设计,在此设计期间除了要掌握构件的吊装、加工和运输等环节以外,还要考虑到构件安装期间的预留孔、埋件和开洞等环节;③在装配式建筑设计中运用BIM技术时,需要注重碰撞检查。在各个专业的模型中运用BIM技术实现碰撞,能在碰撞期间及时发现设计中存在的问题,并针对问题提出解决对策。此外,模型的碰撞还能在模型设计中借助BIM技术优化设计,其碰撞的解决方法有两种,分别是直接修改撞点的参数,或者在BIM族库中进行参数修改,主要是根据碰撞点的实际情况,挑选出科学合理的方法进行修改,确保设计得到优化。
         3.3 精准高效的完成预制构件的制作和管理任务
         BIM技术除了能够动态化全方位的监督实际施工情况外,还能够为预制构件的设计和管理提供帮助。因为BIM技术能够通过收集到的数据计算出预制构件的标准和规格,减少了设计人员的工作量和设计难度,同时提高了预制构件的准确性和设计效率,并规范了预制构件的管理过程,为相关人员顺利采购装配式建筑的原材料提供技术上的支持和帮助。除此之外BIM技术还能够存储预制构件的相关数据信息,为企业提供了科学准确的购置信息,避免了资金的过多投入问题的出现。
         3.4 库的单一化到整体化
         基于BIM可视化、虚拟化特点,对建好的族库中的单一构件进行预拼装。根据功能模块的划分,将具有同中性质和功能的构件组合成一个空间模块;然后在每个单一模块中进行各专业设备的预拼装;最终将预制构件拼装成不同功能的模块。根据图纸的空间组合,将构建好的模块进行建筑层的预拼装。完成建筑层的拼装后,下一步进行建筑物的整体组合,首层和标准层,标准层与顶层。层与层之间的节点连接件是重点,它的处理涉及整栋建筑物的整体稳定性和抗震性。在模型组合时,发现基于目前的BIM技术可以实现虚拟的各个层之间拼装的垂直度。
         3.5 运营阶段中 BIM 技术的运用
         除了可以在设计、施工和管理阶段中运用BIM技术以外,还可以在运营维护阶段运用BIM技术进行模拟,比如:针对施工过程和材料进行模拟,亦或者是针对施工中材料的使用情况和设备租赁等进行模拟,不仅能在模拟中及时掌握运营阶段的资产信息和设备使用信息,同时还能在全面模拟的过程中,及时发现并解决,从而对材料的小号和设备的使用情况等信息,进行全面掌握和了解,在一定层次上为企业节省成本,减少不必要的资金支出。此外,在运营阶段运用BIM技术,还能对装配式建筑工程进行三维设计,降低风险的出现概率,促使装配式建筑从施工到设计再到运营等阶段,都能高效进行。
4 结束语
         综上所述,BIM技术非常适合装配式建筑,不仅有效地控制了建筑成本,还能够在很大限度上提升项目工程实施效率。伴随着科学技术的发展,BIM技术更值得应用于更多的建筑领域中,该项技术的优点为我国建筑行业带来了许多便利,在确保建筑整体施工质量的同时,提高了建筑施工水平,促进了我国建筑行业的蓬勃发展,减少社会环境污染的同时,给人们创造一个更加舒适、安全的生活环境。
参考文献:
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[4] 杨钏.装配式建筑工程施工过程中BIM技术的应用[J].住宅与房地产,2019(05):172.
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