基于BIM技术下的装配式建筑智慧建造研究

发表时间:2021/4/20   来源:《基层建设》2020年第29期   作者:赵继东 李晓明 黄运昌 张晓楠 李享
[导读] 摘要:装配式建设的智慧建造既源于智慧城市理念,同时源自现代信息技术的支撑。
        中建八局第四建设有限公司  山东省青岛市  266100
        摘要:装配式建设的智慧建造既源于智慧城市理念,同时源自现代信息技术的支撑。在智慧建造视野下,装配式建筑的智慧建造内涵反映了建筑领域的发展方向。通过基于BIM技术的信息技术融合,消除信息孤岛效应,展现建筑技术的发展趋势。同时,利用BIM技术促进碰撞检测、深化设计、进度控制及监理控制等完善,借助各项目参与方之间的信息共享,实现装配式建筑智慧建造目标。
        关键词:BIM技术;装配式建筑;智慧建造
        1.BIM技术特点
        1.1BIM的模型可视化
        在出现这个名词之前,在我们建筑产业的现代化建设开始前,我们采用的房屋设计主要是二维模型,主要是能看到某些建筑外表和相关构造,立体性差,需要发挥个人想象力来理解某些真实的三维图像。但是,使用了3D技术,我们可以展示建筑的立体图像,这样就可以有效地避免在对建筑进行后期处理时,不同的工种发生冲突。
        1.2BIM模型的可传递及共享
        我们认为,BIM技术是一种信息交换和转换平台,建立起来,BIM技术系统就可以实现建筑项目的信息资源共享,当我们需要修改建筑本身的某些数据时,就不需要我们技术人员对图纸进行具体操作,直接使用5℃技术可以修改数据。这样,就可以给我们的工程建设带来很大的方便。同时,建立起BIM系统,在实现资源共享的同时,也降低了建筑生产成本,提高了建筑生产质量。
        1.3BIM模型的设计统一
        我们使用3D技术设计建筑物模型时,设计的建筑模型将有很好的设计效果,这种模型也能对建筑物的内部某些结构有详细了解,方便我们详细了解建筑物的内部材料,光源,内貌等建筑物的内部结构,同时,设计师可以基于3D技术收集的数据来设计建筑模型,同时设计师还可以基于3D技术收集的数据。分析对建筑存在不足,可以制定最佳优化方法。
        2.装配式建筑智慧建造中BIM技术的应用
        2.1装配式建筑的设计方面
        在装配建筑设计中,引用BIM设计,有助于消除误差,从而提高建筑设计的效率。利用该技术建立一个设计平台,所有设计师都可以在该平台发布设计内容,从而使所有设计师都能在该平台上共享信息,有意见也可以在同时修改。此外,BIM系统还可以根据设计内容自动识别,并对有问题部分自动选择,从而提高设计者的核查和验证效率,大大提高设计效率。还可以减少出现误差的可能性,使设计方法更加完美。大多数装配建筑采用预制建筑形式,实时将建筑设计信息传输给cad设计平台,可以使装配建筑设计在整个设计过程中对整个设计进行一目了然,对设计者的工作方式起到了非常大的影响。在BIM设计的平台上,装配式建筑设计工作人员都有平台的访问权限,他们可以为了建筑设计的效果各抒己见,形成完美的装配式建筑设计图,最终达到让业主满意的效果。BIM技术能够实现资源的开放和共享。设计人员根据自己的专业技能可以将设计好的东西上传至BIM设计服务器中,服务器能根据设计内容的形状、尺寸等信息进行设计构件的整合,从而通过比优化的方式选择出设计效果最好的构件,形成该构件的标准化尺寸和标准化模型,应用于实际的装配式建筑设计中,所以说,BIM设计的平台有助于国家对于装配式建筑设计标准和设计规范的建立。


        2.2模拟装配式建筑的施工过程
        在装配式建筑的施工阶段应用BIM技术能够很好地将施工全过程模拟出来,逐一演示施工中可能出现的各类问题,提前制定好解决这些问题的有效对策,及时的改进并完善现有的施工方案,最大限度地降低施工中出现事故的概率,同时也很好地控制了资源的消耗情况。比如,装配式建筑施工中需要吊装PC构件,应用BIM技术后就能够管理整个吊装过程,将PC构件的各类属性和参数全部写入到施工计划中并进行模拟施工。而在确定了施工方案后,工作人员就可以借助计算机设备来实时管理整个施工进程,实际吊装PC构件时,应在充分考虑到吊装操作规范以及施工具体线路的基础上,来衔接配合好施工中的各个环节,从而保证实际的吊装质量。另外,借助于BIM技术还能够根据时间阶段很好衔接各个阶段的施工模拟动画,将施工过程直观表现出来。
        2.3装配式建筑的进度控制
        相较于传统建筑方式而言,装配式建筑由预制构件所构成,在建筑工程施工阶段依据相应的进度计划,有序开展现场施工工作。在现场采取运输吊装的方式,将各工程构件进行安装固定,从而完成建筑各部位的建造。通常情况下,装配式建筑由众多的单元所构成,因而在实际的施工中应当加强进度控制,强调精细化管理目标,包括预制构件运输是否及时,质量是否符合建筑设计标准,安装过程是否满足一次性精准安装要求等,在各种复杂因素的影响下,对于装配式建筑的进度控制极为关键。基于BIM技术应用下,通过4D及RFID等技术加持,可以有效建立进度控制模型,将各建筑构件进行模拟仿真,并实现对建筑构件的实时跟踪,通过一系列的技术方法实现科学的进度控制。实际上,通过BIM所建立的控制模型,可以将各个工程节点进行仿真操作,对不同工况和工序进行演示,以及时的发现装配式建筑的安装问题和风险,并将其纳入方案优化管理之中,避免在实际的施工过程中的问题,降低构件可能产生的问题而影响进度的概率,最大程度保证工程进度的实现。
        2.4协同管理
        从本质上分析,装配式建筑智慧建造实现的核心点就是建造过程的“一体化集成”,而“一体化集成”的关键点是协同管理。虽然BIM技术有着强大优势,但是如果没有高度重视协同管理,是很难实现装配式建筑所有参建方之间的结合、建造各个环节之间的融合,从而导致智慧建造成为了一种空谈。怎样建立一条完善、成熟的装配式建筑产业链是实现智慧建造的一大瓶颈。现如今已经研发出了很多先进的BIM协同管理软件,例如广联达公司研发的BIM5D。基于BIM技术下的预制构件生产,全方面分析设计、制作以及安装要求,借助于BIM模型完成制作与安全的真实模拟,从而提前发现、解决问题。同时在生产、安装过程中借助互联网技术等实现实时跟踪,保证预制构件制作与装配精度。此外,如何促进装配式建筑各个参建方之间信息的高效传递、提升资源整合率是实现智慧建造必须解决的问题。基于此,BIM协同管理软件应一体化集成可视化编辑平台、各专业BIM应用软件与IFC标准BIM模型数据库。按照制定的分工规则,通过云技术科学地为各个参建方配置相应的管理权限,实现BIM协同平台数据访问、修改等的规范化管理,实现信息的有效分享、共享。
        3.结束语
        综上所述,伴随装配式建筑的兴起,BIM技术的应用需求日益增加,借助该技术中的三维模型优势,构建可视化、智能化的智慧建造模式,通过工程与技术的深度结合,全面提升装配式建筑的工程质量。基于BIM技术下的装配式建筑,不仅是如今行业发展的需求,更引领着建筑行业的进步与变革,是未来重要的发展方向,智慧建造也将发挥出更为显著的应用价值。
        参考文献
        [1]吴艳梅.基于BIM技术的装配式建筑施工技术分析[J].建筑技术开发,2018(7):3-4.
        [2]杨亮.基于BIM技术的装配式建筑施工技术分析[J].建筑工程技术与设计,2018,000(032):172.
        [3]侯杰,张进,易操,曹本军.BIM技术在装配式建筑中的应用[J].智能建筑与智慧城市,2019(10):58-60.
        [4]许迅.装配式建筑中BIM技术的应用方法[J].智能建筑与智慧城市,2019(9):95-97.

  
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