装配式建筑中 BIM 技术应用探讨 ·

发表时间:2021/9/6   来源:《科学与技术》2021年第4月第11期(中)   作者:黄伟志1 杨照2
[导读] :BIM技术与装配式建筑在时下的建筑领域之中为热点话题,所谓装配式建筑
       黄伟志1   杨照2
       1、 联兴建设湖北有限公司,湖北省武汉市 430000
       2、湖北省路桥集团天夏建设有限公司,湖北省 武汉市 430000
       
       摘要:BIM技术与装配式建筑在时下的建筑领域之中为热点话题,所谓装配式建筑是运用模块式设计建设形式产生模板构件,然后在施工现场将各个构件进行组装工作而建设的建筑,其具备高效建设、工期短、低人力成本、低湿作业量、绿色节能等一系列优势。而BIM技术则具备可视、可模拟和高效协同等特性,运用精准参数化模型设计,有效提高装配式建筑的精细程度,对工程的建设效率有极高的积极影响。文章对BIM技术在装配式建筑中的应用进行阐述,分析BIM技术的优势,介绍BIM在建筑工程中的实际应用,以促进我国建筑行业的发展,为后期类似工程提供参考。
       关键词:装配式建筑;BIM技术
       引言
       随着科技的高速发展,建筑工程的方式也在不断更新换代。在更新换代中,BIM技术在装配式建筑工程的运用是非常有必要的。装配式建筑本身就有着巨大的优势,其不仅能改变建筑结构的精确程度和渗透程度,而且可以在很大程度上解决一些建筑的通病。这些优点可以提升建筑隔声和保温的能力,会让建筑本身的价值得到提高。另外,装配式建筑的施工,可以有效地解决节能减排的问题,对于工期的缩短以及效率的提高也有着重要的意义。并且可以有效地检索建筑信息,进而去满足建筑工程发展中新的需求。
       1BIM技术与装配式建筑的概述
       1.1BIM技术的概念与发展
       BIM全称建筑信息模型,它是在建设工程全生命周期内,利用数字技术创建包含该工程物理和功能特性的信息模型,并依据该模型完成设计、施工、运营、管理。BIM技术可以构建任何工程的可视化数字模型,并将不同的专业信息融汇其中,参与工程的各方在建设项目全生命周期内,通过该数字模型进行信息交互、协同操作、共同管理,极大提高了工作效率、工程质量和经济效益。20世纪欧美各国已经将该技术运用于众多工程项目,21世纪初BIM技术开始进入我国建筑领域,并开始在建筑行业迅速普及、推广。国家部委、各省市先后推出众多推进建筑业信息化改革的政策、意见,企业和高校也纷纷跟进信息化改革,加快相关人才培养的步伐。
       1.2装配式建筑的概念与发展
       装配式建筑是指根据设计图纸,将建筑的各类构件如梁、板、柱、墙等,在工厂进行生产加工,然后运输到工程施工现场,通过吊装、组装、连接的方式组合而成的建筑。装配式建筑最大的特点是构件标准化、生产工业化,具有建设周期短、绿色环保、现场施工量少、工程质量稳定等优点。装配式建筑主要兴起于二战后的欧洲,美国和日本之后利用该技术进行了大规模的住宅建造。我国于20世纪50年代从苏联引进装配式建造技术,当时由于设备及技术有限,装配式建筑没有得到持续发展。2015年前后,装配式建筑在我国新建项目中的占比开始有明显提升,国家和地方开始陆续出台一系列关于装配式建筑的政策及文件,装配式建筑产业开始快速发展。
       1.3BIM技术与装配式建筑的结合
       当代装配式建筑相较于传统建筑具有几个明显特点,如构件标准化、生产工业化、运输安装要求高、工程参与方众多、信息协调沟通量大等特点。而BIM技术最大的优势就在于信息的集成和交互,可以说BIM技术高度契合了装配式建筑生产、建造及管理过程中的信息交互需求。BIM技术通过创建数字模型,融合装配式建筑的设计、生产、运输、吊装、施工、管理等多个环节的信息,搭建一个多方参与、能够实时进行信息的输入与输出的强大平台,它为实现装配式建筑的信息交互目标、专业协同目标、精细管理目标提供了可能。


       2装配式建筑过程中BIM技术的应用
       2.1装配式建筑设计中的BIM技术应用
       装配式建筑设计需要进行预埋预制构件和相应的预留过程,在这两个环节中需要各专业的设计人员进行配合,以保证整体沟通的有效性、时效性。BIM技术可促进工程建立一个更规范的技术平台、信息交流平台,促进设计人员之间的合作交流,并表达自身的设计理念。再运用BIM技术的模拟、可视化的优势,将相应的模型信息传输到综合设计平台中。通过各方设计人员的商讨,利用自动化纠错改进各设计方案中的不足、各个专业之间存在的冲突,最终选取最优化方案进行设计。通过BIM技术实现协同设计,并同步各项信息参数,使设计人员可及时对方案进行调整优化。
       2.2装配式建筑施工中的BIM技术应用
       (1)装配式建筑施工中需要进行预制件的运输、储存、管理等。BIM技术可在多个环节运用,促进预制件的储存管理、现场管理及优化施工作业、流程等。在库存管理的过程中,通过BIM技术与其他技术综合运用,如RFID技术,两者相结合可提升构件的验收效率。在装配施工过程中运用电子自动化的技术验收,以保证各项验收的准确率,避免人工验收产生的误差、各种不良的放水现象等。施工人员可明确预制构件的信息,并通过BIM技术、信息模型,调整其安装、储存的位置,可使施工人员明确储存信息、时间、材料的属性等。(2)在进行现场的综合管理过程中,利用BIM技术模拟装配式建筑施工过程,可使施工人员、技术人员进行模拟操作,了解相应技术重点。施工人员遇到较复杂、核心的预制件安装环节时,可结合BIM技术进行反复操作练习,以熟悉流程、掌握安装特点,保证整体安装质量。BIM技术可在预制构件运输过程中,对运输路线进行合理规划,保证预制构件在运输过程中不产生较大的损害,提升运输效率。(3)优化施工作业流程过程,可利用BIM技术的3D模型优势,且可结合BIM技术转化为5D模型,施工人员可模拟施工作业及资源消耗情况,实施动态化的跟踪作业方案。掌握施工作业过程的相关信息,优化工作流程,合理分配各人力资源、资金资源、材料资源等,充分发挥BIM技术的应用效能。
       2.3装配式建筑运营维护中的BIM技术应用
       (1)进行后期维护管理时,BIM技术可提升其效率,并可保证施工的时效性。在装配式装修过程中可能会发生火灾,管理人员可利用相关经济管理资料、应急综合工管理功能,快速准确定位火灾的位置,明确火灾的情况并快速报警,以及时进行补救工作。进行设备维护时,可从BIM的模型中快速准确地提取相应的构建信息,并根据采购信息、材料属性对比市场价格,再联系生产厂家。(2)进行现场设备质量、能源消耗管理时,利用BIM技术促进了装配式建筑工程的智能信息化、自动化发展。通过BIM技术明确构件的基本信息运输流程、生产厂家、安装人员等综合信息,快速确定质量问题,并及时追究责任。(3)可为装配式建筑的绿色运行与维护奠定基础,利RFID信息技术可对装配式建筑物的材料消耗、能源消耗进行实时的监控管理,分析模型中具体位置需要的材料,分析超耗用的情况,并找出原因,再提出更合理的方法解决。进行建筑拆除时,可利用BIM模型与相应技术进行资源分类,实现有效的资源节约,降低对环境的污染。
       结束语
       总的来说,随着时代的不断发展,装配式建筑也一定要不断地改善创新。BIM技术在装配式建筑的应用,可在设计、施工、后期的运营维护中,实施多阶段的有效对接,提升总体管理效率,保证装配式建筑的质量,并控制成本、控制污染,促进我国建筑行业、社会经济发展。
       参考文献
       [1]王少锋.某装配式住宅项目施工阶段BIM技术综合应用研究[D].邯郸:河北工程大学,2020.
       [2]装配式混凝土建筑技术标准:GB/T51231—2016[S].北京:中国建筑工业出版社,2017.
       [3]唐苏西.BIM技术在装配式项目施工管理中的应用[D].合肥:安徽建筑大学,2020.
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