BIM技术在装配式建筑中的应用

发表时间:2020/9/8   来源:《建筑实践》2020年4月10期   作者:陆运高
[导读] 随着我国城市化进程不断加快,我国建筑工程项目数量逐年增多

         摘要:随着我国城市化进程不断加快,我国建筑工程项目数量逐年增多,间接促进了我国建筑行业在施工与设计等多个方面取得突破。经过一系列的技术比较与淘汰之后,装配式建筑逐步成为我国建筑工程中的一种潮流,是目前乃至外来很长一段时间内我国建筑行业的主要应用技术。该技术在降低施工成本以及满足周边居民环保要求方面都有着良好的表现。此外,BIM技术作为一种建筑施工信息管理手段也被大范围应用在建筑工程中,以其良好的数字信息化特点为国内建筑工程提供帮助。本文探讨BIM技术在装配式建筑中的应用前景,通过装配式建筑与BIM技术特点进行分析,并探索BIM技术特点在装配式建筑中的应用。最终目的是形成一个基于装配式建筑的数字化建筑信息管理平台,希望本文能够为装配式建筑发展提供借鉴。
         关键词:BIM技术;装配式建筑;信息管理;全寿命周期管理;
         随着我国经济发展,城市居民对生活质量的要求提升,居民对城市建筑技术的要求开始逐步转为噪音少、污染少、工期短等。为了适应新的居民需求,装配式建筑技术开始不断受到重视,成为我国建筑工程界新的主流技术。而BIM技术在我国有着相当长时间的应用。在数字信息化时代,通过数据采集、数据分析的方式对工程整体情况进行管控已经是我国建筑界的一种常用手段,对提升建筑工程施工效率,排除施工安全隐患都有着良好的效果。
         近年来,探索装配式建筑技术和BIM技术结合一直是建筑工程界的一大方向,一系列的论文从技术可行性、应用前景、案例分析以及实际应用细节等多个角度进行了深入探讨。本文以实践经验出发,对BIM技术在装配式建筑不同流程中能发挥的不同作用进行探讨,逐项分析应用前景。
一、装配式建筑的优势
         装配式建筑的运作原理就是将建筑分为多个构件,在其它地方生产之后运至建筑工地进行组装。这种技术自上世纪20年代开始出现,经过国外建筑行业发展普及,改革开放以来输入我国,并经过我国建筑行业实践改良,已经形成了一套适合中国建筑实际的生产组装流程。装配式建筑较其他传统建筑技术有众多优势,更契合现代人的生活模式。
(一)工期短
         装配式建筑的构件是在工厂进行预先生产之后再运送至工地进行组装。由于模块化零部件不需要大量的人工操作,使用机械就可以快速完成组装,而不需要像传统建筑工程一样进行抹灰、钢筋捆绑等流程,加上工厂生产模块的时间不算在工程期限内,整体的工期大幅度缩短。
(二)节能环保,噪音少
         装配式建筑的另一大优势在于使用材料可以循环利用且装配过程噪音少。装配式建筑中使用到的很多材料都是可以循环利用的,例如木板材料可以在生产过程中重复使用。这满足了我国城市居民对环保的需求,也契合了国家可持续发展的要求。另外,在模块组装过程中,不需要大量使用钻头等会发出噪音的部件,可以避免发出过度噪音干扰居民生活。
(三)保护施工人员安全
         装配式建筑相较于传统建筑技术的优势还体现在对施工人员的安全保护比较到位,不需要施工人员处理危险程度高的工作。装配式建筑在进行组装时,大多数工作是由机械进行的,不需要人工到高空进行亲手组装。而在模块生产时,模块本身高度并不高,很好地保护了生产人员的人身安全。
(四)便于施工,受气候条件制约少
         传统建筑施工技术受到天气条件影响程度极大。在恶劣天气条件下,为了保护施工人员,工程必须停止,进而影响到工程进度。而装配式建筑在生产环节是室内生产,受天气影响小,仅装配环节需要考虑天气因素,有力地保障了施工进度。


二、BIM技术的原理及特点
         BIM技术的技术原理是对工程施工过程中的各项数据进行采集,经过电脑模拟运算,构建出工程整体模型。这种技术可以帮助施工人员对工程进度、细节进行整体把控。
(一)BIM技术的可视性
         BIM技术最显著的特点就是能够实现工程可视化。通过电脑模拟,BIM技术能够将工程图纸上的那些二维平面形象转化为三维立体图像,不再像传统建筑一样需要施工人员进行抽象想象,帮助施工人员清楚考量施工过程中的细节,对施工成果也有具体的认识。
(二)BIM技术的协调性
         由于一个工程项目中具有很多参与主体,包括施工承包商、工程设计方以及业主等等。不同的主体对工程有不同要求,需要各方进行调节。BIM技术为多方调节提供了平台与数据的支持。通过对各方的需求进行模拟,各方可以直观地比较不同工程方案之间的优劣势,选择最佳方案。
(三)BIM技术的优化性
         由于在整体施工过程中,工程会不断受到多个外在因素的影响,需要施工人员不断进行调整。BIM技术可以帮助施工人员运算工程发生变化后的实际数据,进而帮助施工人员优化工程细节与流程。
三、BIM技术在装配式建筑各个阶段中的应用
(一)装配式建筑制造阶段的BIM技术应用
         BIM技术在装配式建筑制造阶段的应用有两个方面。首先,由于装配式建筑的模块是统一生产的,需要工程人员进行统一设计,根据工地测量数据制定模块。BIM技术可以帮助生产厂商获得第一手的测量数据,并打通设计与制造商之间的信息共享通道,帮助生产商制造出同测量数据基本一直的模块。另一方面,由于模块本身的精度很高,在运输与工地保存方面需要很精细的管理,BIM技术可以帮助工地设计精细化管理的流程与区域,提升模块保存的效果。
(二)装配式建筑装配阶段的BIM技术应用
         装配环节是工程全流程的重点,需要工程人员对装配顺序、装配细节等都有详细的设计方案,以期达到最好的装配效果。BIM技术可以预先对装配环节进行模拟,并结合天气等实际因素在电脑上进行呈现。工程人员可以在电脑上进行模拟操作,设计模块吊装的顺序,综合参考工时、成本以及施工影响等要素制定综合效果最好的方案,实现最好的装配效果。
(三)装配式建筑施工阶段的BIM技术应用
         BIM技术在施工阶段的技术原理在于每一个装配模块中都包含了RFID芯片,这种芯片可以帮助施工人员对模块的质量进行检查。在检查过程中,工程人员对芯片进行扫码,并与BIM构件库中的数据进行对比,确保模块的质量。每一段编码都具有唯一性,确保模块在实际施工过程中不会出现施工错误。
结语:
         总体来说,BIM技术和装配式建筑都是我国外来建筑行业的主要应用技术,对推进我国城市化建设具有重要意义。这两种技术结合的应用前景广阔,对提升建筑质量,避免工程事故,减少工程污染都有极好的效果,有关部门需要予以重视,加强对BIM技术和装配式建筑技术的结合应用研究,为我国建筑行业的技术发展提供支持。
参考文献:
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[2]汪凯.BIM技术在装配式建筑中的集成应用[J].中国新技术新产品,2019,22:79-80.
[3]邓海明.装配式建筑工程施工过程中BIM技术应用实践研究[J].住宅与房地产,2019,31:149.
[4]张玉林,董知恩,张婷婷,薛伟.BIM技术在装配式建筑施工质量管理中的应用研究[J].住宅与房地产,2019,33:98.
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