摘要:中国改革开放以来,建筑行业的发展十分迅猛,各种技术纷纷运用在了技术行业,地产大亨渐渐多了起来。如今,建筑行业渐渐走到了瓶颈期,为了使我国的建筑行业更好地发展,更加有效地利用我国的建筑资源,并与社会发展有机结合,提高建筑行业的技术水平和管理能力,就要求突破目前建筑行业的建筑技术。在此背景下,BIM技术渐渐走入了人们的视线。作为如今研究最多的一种建筑种类,装配式建筑需要将BIM技术引入到装配式建筑中,这样才能解决其存在的问题,更好地发挥装配式建筑的优点。
关键词:全生命周期;装配式建筑;BIM技术;应用策略
引言
多年来,我国建筑业一直采用传统的施工方法和技术,未有重大性的突破和改变。但随着工业革命的到来,传统的建筑技术在各个阶段所表现出来的利润率急剧下降,使得人们不得不探索新的出路,装配式建筑这种新型的建筑方法在此时得到了认可,越来越受到重视。
装配式建筑是指一种新型建筑,其中组件在预制厂制造并在现场组装。与传统建筑相比,由于工厂大规模生产装配式建筑构件,节省人力和高生产效率,诸如不受自然环境影响的许多优点的存在使得装配式建筑成为建筑新时代的代表。但装配式建筑也存在诸多的缺点,例如精度控制不准确,成本较高等,所以要想保持前进的势头就必须不断的进行优化,将其与更先进的BIM技术相结合,促进中国建筑业向更好,更快的方向发展。
1装配式建筑的生命周期与BIM关系
装配式建筑是一项新型的建筑模式,该模式下建筑从无到有,从设计到构件生产、装配完成施工再到管理维护完成算作是一整个完整的生命周期,即整个生命周期就包含有策划设计、构件生产、装配施工、完工后管理维护至拆除这4个阶段。这4个阶段的有序高效完成都是基于建筑信息模型这一数据支撑。BIM通过将项目工程数据信息转化为完备的、具有强大关联性以及可视的优化模型,在装配式建筑的全生命周期中传递数据,共享信息。
2BIM技术在装配式建筑设计阶段的应用
2.1协助规划设计
建设项目在施工前的规划和设计很重要,前期规划指明建筑建设的意图和方向,设计意味着建筑具体要求,在传统的建筑中,严重依靠人大脑中主观思维,没有严谨准确的系统作为支撑,无法理性并且毫无失误的处理大量数据,这也是传统的建筑方法被时代淘汰的主要原因。而在现代的建筑中,充分发挥BIM技术的优势,将其与地理信息系统进行结合,仔细研究地理信息系统搜集的数据,再利用BIM技术建立直观的模型,这样就能更好更高效的指导建筑过程的实施。在这过程中,BIM技术发挥着至关重要的作用,BIM技术模型的建立是由构件之间的各种参数构成的,并且这些构件都拥有自己独一无二的特性,当改变构件中的任意参数时,利用BIM技术建立的模型也会随之发生相应的改变,通过BIM可以获取构件的各种性能参数,例如,尺寸,大小,材质,间距,直径等等。这样就避免了人为对模型进行修改的麻烦和不精确的现象的发生,同时也提高了工作的效率。
2.2减少设计上的误差
BIM技术能够减少设计上的误差指的是当BIM技术应用时,不仅因为它特有的三维立体模型的建立,使得设计人员能够更加直观的获得各种构件的准确参数,例如直径,长度,厚度等,此外,它可以促使设计师更加认真和负责设计工作,并对建筑结构进行更精确的设计研究,从而减少了偏差的概率发生。
2.3构件拆分工作
“分体式设计”是装配式建筑中非常重要的任务,因为装配式建筑是指预制厂中部件生产的完成,在现场进行组装的一种建筑方法,因此不同的连接方式就需要不同的拆分设计。传统的施工方法是在施工图完成后由部件工厂进行部件的拆分。显然这样就有很大的局限性,最佳的方法就是在施工之前结合BIM技术,根据不同构件不同特点,不同专业进行提前的划分,这样就避免了设计和生产环节脱节的状况。
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3BIM技术在预制构件生产阶段的应用
3.1优化整合预制构件生产流程
装配式建筑的构件生产阶段是连接生产和施工的重要工序,组件的具体尺寸,厚度和其他信息可以直接从装配式建筑物的BIM模型获得。进度将随时与施工单位沟通,以确保施工进度。为了确保所生产的部件的质量,还可以在部件中植入包含部件尺寸和位置特定信息的RFID芯片,并通过芯片跟踪部件的生产进度,物流以及质量和其他信息,随时随地了解组件的进度,确保项目的进度和效率。
3.2加快装配式建筑模型的试生产过程
BIM技术可以加快装配式建筑模型试制过程,在装配式建筑设计完成之后,将BIM模型中包含的构件材料,尺寸等与生产厂家进行共享,厂家可以直接从模型中获取生产构件所需要的参数直接指导生产,还可以通过用于组件生产过程的条形码将模型中的参数直接转换为生产参数,这可以提高组件生产的准确性,提高质量,可以提高自动化程度并提高生产效率,也可以通过3D打印的途径将模型打印出来,直接指导施工,并检验原设计的适用性。
4BIM技术用于装配式建筑施工阶段
4.1动态材料管理
利用BIM技术还可以对材料进行动态管理,BIM技术可以根据施工现场的实际条件进行准确的分析,在施工前期计算出需要的材料的用量,制定出材料采购的具体计划和数量,避免和减少在施工过程中材料数量的不足影响施工进度和效率,或者材料大量的剩余,造成资源的浪费和二次搬运造成成本增加现象的发生。同时当施工进度发生改变时,BIM技术也可以根据实际发生的情况进行分析,对材料的用量进行自动的调整,对计划用量和实际用量的偏差进行准确的分析,用来指导材料的采购和施工的进程。
4.2施工进度、质量管理
建筑施工过程的进度以及建筑工程的质量是影响建筑项目经济效益的重要环节,通过BIM技术进行模拟分析,构建出可视化的模型,将实际的施工数据与计划的数据进行对比分析,找出两者之间的差异,并不断优化施工计划。
5BIM技术在装配和施工运行维护阶段的应用
借助BIM和RFID技术搭建的信息平台可以建立装配式建筑的维护管理系统,例如,利用BIM技术建造的建筑物内发生突发性的火灾,灭火人员可以抽调出BIM技术中包含的信息进行分析,找出发生火灾的位置,并且找出发生火灾的部位所用的建筑材料,根据所使用的建筑材料匹配效果最佳的灭火设备。而且,当建筑物发生损坏时,也可以通过BIM技术直观的看到损坏部位所用的材料的型号,尺寸,钢筋的直径,规格型号以及厂家的信息等等,使维修工作更加的便捷高效,提高了在装配和施工运行维护阶段的设备维护管理水平。
结束语
BIM技术在装配式建筑的生产以及后期的运营管理等方面都发挥着举足轻重的作用,可以说BIM技术的发展方向决定着装配式建筑的发展进程。BIM技术不仅仅是一种技术,更是我国建筑业发展的一种新型理念,未来的一个前进方向,但现实告诉我们BIM技术尚且在理论开发阶段,要想其与装配式建筑达到完美的结合仍有一大段路需要走,仍有许多的困难需要我们去克服,例如,人员素质以及技术方面。随着我国经济的飞速进步,相信BIM的时代会很快到来。
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论文作者:房芬
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/3
标签:建筑论文; 技术论文; 构件论文; 模型论文; 阶段论文; 材料论文; 生命周期论文; 《基层建设》2019年第10期论文;