BIM技术在装配式建筑中的应用价值论文_赵晗,张鹭,张伟

BIM技术在装配式建筑中的应用价值论文_赵晗,张鹭,张伟

陕西省水利电力勘测设计研究院

摘要:BIM技术可以提高装配式建筑协同设计效率、降低设计误差,优化预制构件的生产流程,装配式建筑核心是“集成”,而BIM技术是“集成”的主线。这条主线串联起设计、生产、施工、装修和管理的全过程,将BIM技术融入到建筑的设计阶段、施工阶段及运维阶段中去,能够展现出较强的应用性价值,对提升建筑向着产业化发展具有重要作用。

关键词:BIM技术;装配式建筑

一、BIM技术对建筑行业发展的意义

1、促进建筑信息化,实现数字化管理

BIM技术的使用实现了使用信息的统一性和一致性,是的每一个参与方和参与人员都能顺利的掌握相关的同步数据和资料信息,反过来也会优化作业中的工作质量。BIM技术的使用还能搭建信息资料交流与沟通的平台,实现资源共享。其次,有利于加快CAD技术的发展。BIM技术的使用实现了建筑信息的集成化、智能化和网络化,实现了数字化管理和自动化作业,提升了作业效率。最后,确保集成化管理,争取以最小的资源消耗来做出最大的工程作业量,实现建筑的节能化,提升建筑的品质。

2、优化工程设计,提升设计质量

BIM技术的使用,可以促进建筑设计的三维化,能实现3D的模型设计和图像生成,保持与模型逻辑相关。一旦出现模型的变化,与之相关联的图像和文档都会发生相关的变化。设计过程中所创建的对象存在着内建的逻辑关联关系,当某个对象发生变化时,与之关联的对象随之变化。实现不同专业的资料共享。在各类专业设计的CAD信息中,设计者可以从模型中获取信息,实现不同专业的协同设计。一旦出现某一个专业的设计对象发生了修改或者变化,那么其他专业设计中与此相关的对象也会发生对称的变化。另外,还可以实现虚拟设计和智能设计。

3、优化施工管理,提高建筑质量

BIM技术的使用可以实现集成项目交付IPD的管理,也就是可以把工程建设项目主要参与方在设计阶段就能聚集在一块,实现整体全局化的管理,同样可以采用BIM技术进行虚拟设计、建造、维护及管理。另外,可以实现动态化和集成化的管理,甚至是4D施工管理。可以实现把建筑物和施工模型相互链接,促进与施工资源、数据和场地数据的融合,构建4D施工信息模型。最后,还可以实现项目各参与方协同工作。

二、BIM技术在装配式建筑中的应用价值

1、BIM技术在装配式建筑中设计阶段的应用

(1)提高装配式建筑设计效率

装配式建筑设计中,由于需要对预制构件进行各类预埋和预留的设计,因此更加需要各专业的设计人员密切配合。利用BIM技术所构建的设计平台,装配式建筑设计中的各专业设计人员能够快速地传递各自专业的设计信息,对设计方案进行¡°同步¡±修改。通过BIM技术的¡°协同¡±设计功能,某一专业设计人员修改的设计参数能够同步、无误地被其他专业设计人员调用,这方便了配套专业设计人员进行设计方案的调整,节省各专业设计人员由于设计方案调整所耗费的时间和精力。

(2)实现装配式预制构件的标准化设计

BIM技术可以实现设计信息的开放与共享。设计人员可以将装配式建筑的设计方案上传到项目的¡°云端¡±服务器上,在云端中进行尺寸、样式等信息的整合,利用各类标准化的¡°族¡±库,设计人员还可以积累和丰富装配式建筑的设计户型,节约户型设计和调整的时间,有利于丰富装配式建筑户型规格,更好地满足居住者多样化的需求。

(3)降低装配式建筑的设计误差

设计人员可以利用BIM技术对装配式建筑结构和预制构件进行精细化设计,减小装配式建筑在施工阶段容易出现的装配偏差问题。在BIM模型的三维视图中,设计人员可以直观地观察到待拼装预制构件之间的契合度,并可以利用BIM技术的碰撞检测功能,细致分析预制构件结构连接节点的可靠性,排除预制构件之间的装配冲突,从而避免由于设计粗糙而影响到预制构件的安装定位,减少由于设计误差带来的工期延误和材料资源的浪费。

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2、BIM技术在生产阶段的应用

(1)优化整合预制构件生产流程

装配式建筑的预制构件生产阶段是装配式建筑生产周期中的重要环节,也是连接装配式建筑设计与施工的关键环节。为了保证预制构件生产中所需加工信息的准确性,预制构件生产厂家可以从装配式建筑BIM模型中直接调取预制构件的几何尺寸信息,制定相应的构件生产计划,并在预制构件生产的同时,向施工单位传递构件生产的进度信息。

(2)加快装配式建筑模型试制过程

设计人员将BIM模型中所包含的各种构配件信息与预制构件生产厂商共享,所有的设计数据及参数可以通过条形码的形式直接转换为加工参数,实现装配式建筑BIM模型中的预制构件设计信息与装配式建筑预制构件生产系统直接对接,提高装配式建筑预制构件生产的自动化程度和生产效率。还可以通过3D打印的方式,直接将装配式建筑BIM模型打印出来,从而极大地加快装配式建筑的试制过程,并可根据打印出的装配式建筑模型校验原有设计方案的合理性。

3、BIM技术在施工阶段的应用

(1)改善预制构件库存和现场管理

装配式建筑预制构件生产过程中,对预制构件进行分类生产、储存需要投入大量的人力和物力,并且容易出现差错。利用BIM技术结合RFID技术,通过在预制构件生产的过程中嵌入含有安装部位及用途信息等构件信息的RFID芯片,存储验收人员及物流配送人员可以直接读取预制构件的相关信息,实现电子信息的自动对照,减少在传统的人工验收和物流模式下出现的验收数量偏差、构件堆放位置偏差、出库记录不准确等问题的发生,可以明显地节约时间和成本。

(2)提高施工现场管理效率

装配式建筑吊装工艺复杂、施工机械化程度高、施工安全保证措施要求高,在施工开始之前,施工单位可以利用BIM技术进行装配式建筑的施工模拟和仿真,模拟现场预制构件吊装及施工过程,对施工流程进行优化;也可以模拟施工现场安全突发事件,完善施工现场安全管理预案,排除安全隐患,从而避免和减少质量安全事故的发生。

(3)5D施工模拟优化施工、成本计划

利用BIM技术,在装配式建筑的BIM模型中引入时间和资源维度,将¡°3D-BIM”模型转化为¡°5D-BIM”模型,施工单位可以通过¡°5D-BIM”模型来模拟装配式建筑整个施工过程和各种资源投入情况,建立装配式建筑的¡°动态施工规划¡±,直观地了解装配式建筑的施工工艺、进度计划安排和分阶段资金、资源投入情况;还可以在模拟的过程中发现原有施工规划中存在的问题并进行优化,避免由于考虑不周引起的施工成本增加和进度拖延。

4、BIM技术在运维阶段的应用

(1)提高运维阶段的设备维护管理水平

借助BIM和RFID技术搭建的信息管理平台可以建立装配式建筑预制构件及设备的运营维护系统。运维管理人员在进行装配式建筑和附属设备的维修时,可以直接从BIM模型中调取预制构件、附属设备的型号、参数和生产厂家等信息,提高维修工作效率。

(2)加强运维阶段的质量和能耗管理

BIM技术可实现装配式建筑的全寿命信息化,运维管理人员利用预制构件中的RFID芯片,获取保存在芯片中预制构件生产厂商、安装人员、运输人员等的重要信息。一旦发生后期的质量问题,可以将问题从运维阶段追溯至生产阶段,明确责任的归属。

结论

将BIM技术融入到装配式建筑的设计、施工就运维阶段中,提升的建筑的生产、设计及施工水平,与当前社会对建筑行业的节能减排就减少污染相适应,改变了建筑行业传统的施工方式,实现了对建筑行业的转型和发展,对促进建筑行业发展具有重要作用。需要将BIM技术与装配式建筑有机的结合起来,并在实践过程中不断的进行完善,推动建筑行业的发展。

参考文献

[1]吴伟,王承,梁铭,王海龙,彭杰.装配式建筑中的BIM技术研究及应用[J].土木建筑工程信息技术,2016,(04):33-39.

[2]吴素敏.BIM和RFID技术在装配式建筑施工过程管理中的应用[J].江西建材,2016,(17):104+111.

[3]刘旭.BIM技术在我国建筑行业的应用现状与发展研究.[J].城市建设理论研究,2013(15).

论文作者:赵晗,张鹭,张伟

论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期

论文发表时间:2019/9/21

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