1、身份证号码:33068219861110XXXX 浙江省;2、身份证号码:33062119840307XXXX 浙江省
摘要:BIM技术的出现与发展离不开社会主义经济体系的不断完善和科学技术水平的提高。近年来,我国装配式建筑的发展非常迅速,BIM技术平台是助力装配式建筑实现产业化的关键技术平台。该文在分析装配式建筑发展的制约因素的基础上,对BIM技术在装配式建筑全生命周期中的应用进行分析,提出了推动BIM技术与装配式建筑深度融合的措施,为装配式建筑的产业化发展提供参考。
关键词:BIM技术;装配式建筑;全生命周期;应用
引言
我国建筑行业所占自然资源比重较大,为使建筑行业持续化发展,推出建筑行业工业化,而装配式建筑的特点有助于工业化的发展,其标准化设计、工厂化生产等特点节约了大量的资源,加快了施工进度。并且,传统的建造方式已不符合工业化建筑的标准,存在很多弊端,如:建筑设计的各专业不系统、难以优化;设计、生产、施工不协同、严重脱节;技术、管理、市场不统一、各自为政等。与预制装配式建筑相比,资源浪费较严重,故装配式价值建筑的发展是有望占据行业前头的。
1全生命周期管理中BIM技术应用现状
在装配式建筑全生命周期管理中,BIM技术的应用更加规范化、标准化,使装配式建筑项目可以在各个领域当中实现信息共享,降低了工程管理难度,完善了装配式建筑的信息化管理方案。虽然BIM技术在装配式建筑全生命周期管理中的应用效果越来越明显,但由于建筑企业在整体规划层面上仍然比较薄弱,致使BIM技术尚无法充分发挥出效益,在实际应用中存在着信息不对称、信息断层等问题。构建BIM技术平台,提高装配式建筑信息的共享率,使各个部门之间能够协调运作,默契配合。
2装配式建筑发展的制约因素
2.1标准体系不完善,深化设计程度不够
由于我国装配式建筑处于发展初期,设计标准不完善,没有统一的规定,设计质量不过关,设计效率低下,对项目实施带来一定的困难。此外,设计阶段构件质量不过关造成后续施工的复杂性,各环节无法正常衔接,影响项目的整体施工效率。
2.2管理、技术人才紧缺
装配式建筑原则上应采用工程总承包模式,通过工程设计、部品部件生产、施工及采购的统一管理和深度融合,实现项目的优化管理。由此可见,大力发展装配式建筑,对项目管理人员的能力提出了更高要求。同时,“标准化设计、工厂化生产、装配化施工”的建设流程,对设计、构件生产和施工均提出了新的技术挑战。而当前管理、技术人才严重短缺,这在一定程度上制约了装配式建筑的发展。
3BIM技术在装配式建筑全生命周期的应用
3.1将BIM技术应用于装配式建筑的深化设计阶段
将BIM模型进行模块化拆分,也有助于后期各个预制构件和各个预制设备之间的拼装;预制构件的单价化有助于BIM标准和预制装配式标准的完善,在深化设计阶段严格按照各专业各构件的设计规范建模,使预制构件更接近BIM标准和预制装配式建筑标准。此外,BIM技术应用于预制构件深化设计阶段,有助于构成利用性较高的构件族库,便于后续项目的应用。
3.2三维可视化设计
在设计阶段,该项目先由设计提供二维图纸,BIM中心再利用设备、管线等模型。在构建模型时,首先进行建筑结构建模,构建出整个建筑轮廓和出入口、通风口等关键部位;然后进行管道和设备的建模,根据设计图纸将管道和设备按照设计要求布置在相应部位,呈现出三维虚拟三维效果。BIM模型强大的可视化功能,不仅实现了建筑任意角度剖切,协助设计人员查看隐蔽工程的空间与结构,也提升了业主方、设计方、施工方等各参与方在项目前期基于BIM平台的沟通效率,有效促进了项目设计管理。
3.3场地分析与选址
在场地分析与选址过程中,需要对工程的潜在风险、意外事件进行评估。利用BIM技术结合地理信息系统选择在环境稳定区域开展施工,这样可以避免意外事件对工程进度、工程质量造成影响。通过判定工程建设地点的交通情况、地质结构等,以便为后续装配式材料的运输和设备使用创设良好的施工条件,提升施工效率,充分发挥全生命周期管理的效益。
3.4构件生产阶段
目前装配式建筑构件的生产流程为:PC构件厂根据施工图纸进行模具设计—订制加工模具—完成构件的生产,其主要缺点为PC构件厂模具设计速度慢,定制加工周期长(异性构件多,模具设计、加工复杂所致),严重影响施工工期。同时,PC构件厂与施工单位信息对接困难,工厂排产无依据,生产计划与施工需求不符,常常出现库存积压或库存不足的现象。基于BIM技术可视化协同平台,为设计单位、施工单位及PC构件生产商提供了同步传递信息的平台。待设计单位完成构件库建设工作后,构件生产厂便可以直接通过BIM平台调取标准化构件的尺寸,进行通用模具的设计加工,并利用BIM技术进行加工流程模拟和吊装模拟,优化加工流程。待深化设计完成后,构件生产厂再次调取构件的尺寸、材质、需求量等信息,进行高水准排产,实现标准化生产。
3.5VR虚拟漫游
将三维可视化的BIM模型导入到虚拟现实平台Fuzor软件,结合运用VR和AR技术进行模型渲染,通过放置人物对象,对人物高度及活动属性进行定义,采用第三人行走模式,实现了让管理人员通过手持终端在办公室即可以实景漫游的方式模拟真实工作情景,检测是否满足后期运营、维修、行人需求。另外,设计单位与使用单位基于模型提前交流,通过模拟大型设备安装过程检查建筑净空是否满足设计规范间距要求及设备安装空间需求,从而合理优化管线布置,提前规划好管线的预留位置。
3.6生产制造
生产制造是装配式工程建设中不可或缺的环节。目前,某些装配式建筑工程仍然存在一些问题,如前期阶段承包单位预设的建筑构件数量不准确,有关构件信息不完善,没有按照最终设计标准选择适宜的建筑构件参数信息,最终造成在构件装配中出现了很多缺陷。通过采用BIM技术构建全生命周期的装配式建筑模型,在BIM平台上分析小规格构件数据,并对每个构件的选用、生产、施工提出标准要求。还可以结合RFID射频技术加强对构件、零部件的管理,做好构件、材料的出入库记录,确保构件生产与装配式建筑使用需求的一致性。
4展望
随着我国建筑工业化水平的提高与建筑行业转型升级的需要,装配式建筑是建筑行业发展的大趋势,从粗放型模式向精细化模式的应用转变,基于信息载体的BIM技术将促进建筑产业化的可持续发展。装配式建筑的设计工作量大大增加,需要借助经过BIM通用软件结合部分开发或专用软件来提高设计效率。只有通过基于BIM平台的装配式建筑全流程集成体系应用,才能真正满足装配式建筑精细化设计、多专业协同、全产业链应用的需求,使建设成本有效降低。
结束语
综上所述,随着我国城镇化进程的加快,推进BIM技术深度应用的要求越来越迫切。“BIM技术+装配式建筑”的融合不仅是建筑业的一场革命,更将为智慧城市的发展提供支撑。BIM技术在河北省装配式住宅示范项目的应用初步实现了全生命周期管理。该项目的实践有效增强了项目参与各方的沟通交流,促进了高效合作,积累了一定的实践经验,为后续BIM技术的全方位深层次应用奠定了基础。
参考文献:
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