浅议BIM技术在装配式建筑中的运用

发表时间:2021/3/11   来源:《建筑实践》2020年32期   作者:付鹏飞
[导读] 在我国社会经济持续发展和进步的推动下,
        付鹏飞
        海南科技职业大学  海南 海口  570100
        摘要:在我国社会经济持续发展和进步的推动下,绿色建筑也越来越受到人们的关注和喜欢。其建造形式也从之前的传统建筑逐步向装配式建筑进行转变。很多地方都在逐步推广建装配式建筑。BIM技术和装配式建筑的有机结合也备受关注。本文主要研究了BIM技术在装配式建筑全生命周期中的具体应用,分别介绍了在设计阶段对BIM技术的应用情况以及在构件生产阶段对BIM技术应用情况、在施工环节中对BIM技术应用情况、在运营环节中对BIM技术应用情况。然后讨论了BIM技术在装配式建筑的应用实践工作中面临的问题,并给出了一系列的解决对策。
        关键词:BIM技术;装配式建筑;应用;
1.BIM技术与装配式建筑
        BIM技术自提出以来,已经在全世界范围内都得到了行业内有关人士的认可。BIM技术主要指的就是建筑信息模型,是一种应用于工程设计建造管理的数据化工具。通过有关的数据和信息搭建起建筑的模型。而在模型中涵盖了整个构件的相关信息和数据。BIM技术在实践工作中呈现出可出图性、优化性以及模拟性、协调性和可视化等五大特征。不管是在施工阶段,还是设计阶段,又或是后续的运营阶段,BIM技术都可以在项目的全过程中对有关的信息和数据进行共享和传递,让工程的有关参建方能够对工程的有关信息和数据进行及时的反馈。BIM技术让工程参建的设计企业、施工企业、监理企业等都能够实现协调配合工作。由此可见,BIM技术是一种能够实现建筑信息的集成。从建筑的设计阶段到后续的建筑生命的终结阶段,有关的信息和数据都能够被整合到一个三维模型的信息数据库里面。设计工作队伍以及施工队伍、后续的运营部门、建设单位等都能够以BIM为基础进行协调合作,这样能够促进工程建设的作业效率更高,而且也能够让工程建设的有关成本支出实现合理的降低,促进工程建设领域以及有关实践活动实现可持续发展。装配式建筑主要指的是建筑物的外墙板、楼梯、梁、板等要素采取批量预制化的生产模式,这样能够让工程建设现场的作业活动实现有效的缩减。而设计方式也能够实现很好的标准化,其生产方式也能够呈现出工业化的特征,装配方式表现出了机械化的特点,而对于有关的生产活动,其现场管理也更加科学。
2.BIM技术在装配式建筑中的主要应用
2.1 BIM技术在设计阶段的应用
        在设计环节中根据模块化和标准化的要求开展设计活动。通过对Revit软件的应用创建出项目所需要的族,进而建立和形成更加完善的构件库。比如预制外墙板、预制楼梯、预制梁、预制柱、预制板等。在族库建成之后,后续的机电设计、结构建筑等都可以直接应用族库中选择所需要的族进行三维可视化的模型搭建,这样能够让设计作业的效率实现大幅提升。当然,建好的族库也能让之后的其他项目应用,而且也能够直接给构件厂提供生产详图。在以往的设计活动中,因为参与到设计作业的人员比较多,而且整个工程项目的体量也比较大,常常会发生结构和建筑矛盾的情况。比如管道井或者电梯井的位置跟整个建筑的结构不能匹配的现象,或者装修与整个建筑的实际情况不匹配的情况,也可能发生土建和机电之间相互冲突的现象。因为在施工实践工作中,各专业之间没有比较好的协调性,这也会影响到整个施工活动的工作效率低下的情况。CAD二维图纸中存在的缺、碰、漏、措等现象也很难被查出来。而通过对BIM技术的应用,就能够很好的解决这些不足之处和问题。BIM也可以开展三维可视化的模拟。在完成构建设计之后,通过对BIM的有关软件进行应用,也可以对有关的设备和构件之间是否存在碰撞的情况进行检测,而且也能够在发生碰撞的时候对碰撞的具体情况进行标识,然后再生成碰撞报告,这对于后续的修改工作来说是特别重要的基础和条件。
2.2 BIM技术在工厂预制生产阶段的应用
        预制构件在完成设计之后就会进入到工厂进行生成。在开展生产作业之前,设计也会进行交底工作。

在以往的施工活动中,通常都会采用二维图纸进行交底,很难让生产的工作人员了解和掌握设计的意图,进而影响到整个建筑的建设成效,严重的甚至会造成构件生产错误的现象。而对BIM技术应用就能够进行三维的可视化交底,就会有的比较好的交底成效。在预制装配式建筑的生产构件的时候,可以让FRID技术和BIM技术进行有机结合。RFID是射频识别技术,主要就是在预制的构件里面放置芯片,不但能够让构建生产管理子系统从BIM数据库里读取到对应构件的设计参数,而且也可以通过RFID技术把预制构件在生产过程中的有关信息和数据反馈到BIM数据库中,进而达到交互的目的。简而言之,RFID的芯片就是预制构件的身份证,能够对BIM技术在装配式建筑的生命周期进行更好的管理。
2.3 BIM技术在施工环节中的应用
        在有关的项目进入到工程建设现场之前,BIM技术能够对工程建设现场进行布置。比如木工的加工棚、钢筋的加工棚或者塔吊的位置、钢材料的堆场等内容,都可以以三维方式进行明确的表达,然后以工艺图编排好的预制构件的吊装顺序为依据,向工厂提供构件需求计划。通过对BIM技术和RFID技术的有机结合的应用,对于工程建设现场进行部署,进而让构件能够在工程建设现场进行更加合理的堆放,防止发生构建二次转运或者翻转的现象。对BIM技术的应用也能够很好的模拟工程建设的进度和施工组织。把预制构件安装到有关的软件中,能够在虚拟的条件下仿真模拟工程的施工活动。3D动画模拟以及横道图都可以很直观地进行展示。当然,管理工作人员也可以对任意阶段的工程建设模拟情况进行查看。在施工实践活动中,结合BIM虚拟施工模拟,通过对PDCA循环法则的应用,能够及时对工程建设的实际进度和计划进度进行比对,从而达到对工程建设的有关机械设备以及材料、人力资源等要素进行优化。在商务、质量、物资、安全等方面,也可以有机结合RFID技术和BIM技术,进而让整个项目有更高的管理水平。在以往的建筑竣工交付阶段,施工企业常常都需要把很多的资料和图纸移交给工程建设单位。在对有关的竣工资料进行整理的时候,常常也会发生竣工图纸跟工程建设的实际情况不匹配的情况。还有一些工程的资料也有变更的现象,对其进行检查和核实的时候也会花费很多的时间和力气。而应用了BIM技术的装配式建筑,就能够让这些问题得到很好的优化和解决。工程建设的有关信息和数据都可以在参数化的模型中进行充分的展现,而且参数化的信息模型也会随着相关指数的调整而更新。所以,在竣工交付等环节中,施工企业只需要把参数化的模型数据库交付给工程建设单位,不但有很高的工作效率,而且该参数化的模型数据库也能够对建筑生命周期进行更好的管理。
2.4 BIM技术在运营阶段的应用
        在运营阶段,BIM技术也同样可以发挥出很好的作用和意义。比如可以对建筑设施进行管理,这样能够确保建筑的性能和功能能够得到充分的发挥。主要涵盖的工作内容有资产管理和物业管理、建筑设施设备的运营及维护、后续的其他公共服务等。具体应用涵盖了运营系统的建设、建筑系统的更新、以及建筑设备的运行管理、空间管理、灾害应急管理以及资产管理等。
3.结束语
        综上所述,在装配式建筑领域对BIM技术的应用,无论从哪个生产阶段看,都能够实现工作效率的提升。不过,因为BIM技术存在需要花费的成本支出比较多,有关专业人才也比较欠缺的现实情况。因此,如果对其进行大范围的应用也会有诸多的问题。不过,随着我国科学技术的持续发展和进步,BIM技术当前的一些问题和不足之处也会逐步得到优化和解决,进而推动装配式建筑实现更好的发展成效。
参考文献:
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[4] 林树枝,施有志.基于BIM技术的装配式建筑智慧建造[J].建筑结构,2018,48(23):118-122.
       
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