BIM技术在装配式建筑中的应用研究 黄阿宝

发表时间:2021/1/28   来源:《基层建设》2020年第26期   作者:黄阿宝
[导读] 摘要:随着我国建筑业的持续发展,装配式建筑解决了传统建筑施工周期长、污染环境等问题,解放了部分人类劳动力,是一种节能环保的建造方式,但目前仍然存在着设计标准不统一、各阶段相互脱节以及信息沟通不到位等情况,严重影响了我国建筑业的发展进程,现阶段装配式建筑成为建筑领域研究的重点,本文将BIM技术应用于装配式建筑中,意在解决实际问题,推进装配式建筑的发展。
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        摘要:随着我国建筑业的持续发展,装配式建筑解决了传统建筑施工周期长、污染环境等问题,解放了部分人类劳动力,是一种节能环保的建造方式,但目前仍然存在着设计标准不统一、各阶段相互脱节以及信息沟通不到位等情况,严重影响了我国建筑业的发展进程,现阶段装配式建筑成为建筑领域研究的重点,本文将BIM技术应用于装配式建筑中,意在解决实际问题,推进装配式建筑的发展。
        关键词:BIM技术、装配式建筑、应用
        一.装配式建筑和BIM技术概述
        1.装配式建筑。它使用可持续的技能生产绿色和高品质的建筑构件材料。一方面满足国家住宅物业和节能减排的要求。另一方面,可以有效地解决施工空间存在的问题。与传统施工相比,预制构件施工可以将建筑构件安全运输到施工现场,并按要求进行施工安装。在实际使用中,为保证建筑物的安全性能和拼装构件的弹性,必须保证构件的浇筑位置不出现相对误差,加强预制构件的施工管理。
        2.BIM技术。BIM技术是建筑信息模型的数字信息技术,它可以通过参数模型收集建筑工程的信息,从而完成工程建设的安装过程,进而构建数字信息模型。作为仿真纸模型,它是基于建筑施工给排水等生命周期信息数据,实现建筑仿真。它具有协调性和优化性,可用于建筑规划和管理。
        二.BIM技术在装配式建筑施工中的特点
        1.可视化。BIM 技术的可视化是将建筑物的全生命周期以三维立体模型的形式表现出来。设计的可视化表现形式有如下几个方面:设计师运用三维思考的方式完成建筑、结构、机电的模型设计,直观的进行碰撞检查,有效的与业主进行沟通,随时获取项目的信息;在施工前,通过可视化的特点合理布置现场并对施工过程进行模拟,同时对复杂构件的钢筋节点、布置情况等全方位的呈现,以视频资料的形式进行可视化技术交底;在施工时,将时间和空间信息结合形成可视化的4D模型,对现场的施工进度情况进行监督;在建造完成后,可以对建筑物和设备的运行情况进行可视化的监控,也可以对火灾等紧急情况进行可视化的指导。
        2.参数化。BIM的参数化设计是指通过改变模型中的参数值,对构件进行任意调整,建立新的构件族并保留所有信息;同时,对建筑的设计和文档进行任何改动,与之相关联的部分会自动进行更新。参数化设计的本质是指在数值可变的情况下,系统根据实际情况自动的维护参数的固定比例,设计人员根据实际要求指定设计的参数,建立体现其设计意图的各种约束关系。这种参数化的特性不仅提高了模型的设计速度,而且极大地缩短了设计修改的时间。
        3.协调性。协调在建造过程中起着至关重要的作用,在以往的工作流程中,只有在实际的施工过程中才能发现问题所在,比如:只有构件梁妨碍管线布置的情况下,才去找原因以及解决办法,最后做设计变更,采取补救措施。BIM技术可以对工程进行协调管理,不仅可以在实际施工前期协调各个专业以及整体的空间布置情况,生成协调数据,还可以协调整体的进度计划,对施工进度进行模拟,根据实际情况进行调整,尽量的缩短项目的工期,提高时高效率。
        三.装配式建筑施工中应用BIM技术
        1.装配式设计阶段
        预制构件是装配式设计的核心,装配式结构设计的设计者需要准确、快速地传递设计信息,及时修改设计方案。通过BIM技术和云技术,专业设计师将专业设计信息模块上传到GIF设计平台,借助碰撞和误差修正结果,筛选出专业设计的缺陷和专业设计的不足。专业设计人员可以利用BIM技术,修改设计过程中的不足和缺陷,以方便其他人员调整设计方案。授权予装配结构的设计师和管理员修改权限,使更多的管理员和技术人员参与组装架构的设计,并根据自己的专业知识进行修改、完善模型信息,提高装配式结构的设计标准。


        2.装配式建筑施工管理
        2.1技术管理
        利用BIM技术进行专业工程施工深化设计,例如现浇混凝土结构深化设计、预制装配式混凝土工程深化设计、机电深化设计。基于施工图设计文件和施工图设计模型进行图纸会审,提交内审报告和碰撞检查报告,完善设计模型构件的准确性。施工方可基于上游模型、施工组织设计及专项方案、施工图及设计文件、相关规范标准等编制交底方案,输出可视化交底文件,易理解、更直观,减少信息沟通误差。
        2.2材料、进度管理
        BIM技术可以对材料管理方面做出完善和改进。在装配式建筑预制构件生产过程中,预制构件生产场地现场会堆积许多材料及构件,这时候对预制构件进行分类生产和存储会耗费极大人工财力资源,并且极其容易出现问题。将BIM技术应用于材料生产以及运输中,则能够实现对施工现场场地的准确模拟。通过对工程项目实际情况的了解,对施工各阶段所需构件数量进行提前准备,防止施工现场材料出现短缺或堆积过量的情况。验收工作者可以依据电子信息表对构件信息进行采集,有效提高验收的工作效率。在实际施工时,如果施工进度发生变动,验收工作者要依据材料进厂计划对实际材料进场情况进行灵活安排,确保工作区域的构件数量满足施工要求。待施工完毕后,利用BIM软件对构件和材料的实际消耗情况进行记录整理,并且对比分析各项构件材料的计划用量和实际用量,为后续施工管理的材料管控奠定基础。
        3.在构件制造中的应用
        随着智能建筑的发展,在当前的城市建设上建筑物已经是人们不可或缺的重要设施之一,但是传统的建筑设计对于混凝土构件的使用多是在施工现场进行生产,较多的构件在没有得到保护的环境中存放和使用,导致整体的质量出现变化,其次就是由于相关构件的整体测量数据出现偏差,最终的结果是构件制造上出现偏差,使得其整体的建筑质量受到影响,严重的会浪费材料重新进行制作,导致资源出现一定的浪费。所以在目前的构件设计上合理的使用BIM技术能够提升整个构件的设计质量。BIM模型组件也可以采用三维打印方式进行打印,加快了BIM模型组件的试生产过程,验证了基于打印模型的设计方案的合理性和公平性,提升其整体的设计质量,保证设计误差的缩小,同时也降低了资源浪费的问题出现,最终提高了整体构件设计的水平。
        4.装配式建筑运维时期
        建筑生命周期的费用消耗一大部分是使用时期,且建筑物的使用年限高达70年,在使用时期的费用远高于建筑物安装造价,随时间推移比例不断增加,因此,专业化的管理可以给运营商和业主带来不俗的经济效益。装配式建筑在维修建筑物和设备时应具有二次网络信息,信息量大而复杂,显示出不同的信息。而且管道施工简单、老化、破损,引发火灾会让建筑无法达到预期使用年限。使用BIM技术能够创建完整的信息管理建筑系统,在运行建筑时,需要动态监测设备,便于及时发现危害,当有危害出现时,应对构件破坏点进行定位,避免灾害出现。同时,BIM技术具有模拟仿真的功能,通过BIM软件对运营维护阶段隐藏的危险进行定位和识别,从而提出解决方案和应急举措,进行相应的应急模拟。例如进行火灾疏散模拟,帮助运维人员制定紧急疏散计划和疏散路线,降低火灾带来的损失。
        结语:
        综上所述,在建筑行业快速发展的过程中,通过分析BIM技术的优势和如何应用,能帮助应用中BIM技术进行实际环境控制,使应用情况能伴随施工进展进行适当改善,在今后施工项目中将其技术形式进行效应推进,促使建筑施工中建筑整体呈现质量和细节更加完美。
        参考文献
        [1]沙俊丽分析BIM技术在预制装配式建筑中的应用[J]建材与装饰2019(30):36-37
        [2]卢舸BIM技术在装配式建筑中的应用价值分析[J]居舍2019(29):82
        [3]田东方BIM技术在预制装配式住宅施工管理中的应用研究[D] 湖北工业大学2017
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