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摘要:随着我国经济的快速发展,传统建筑模式粗犷的施工和大量资源能耗已经不适应社会的发展,建筑工业化是必然的发展趋势,而装配式建筑是建筑工业化的一种方式。BIM技术的特点使其在装配式建筑工程规划、设计、施工、运行维护的全生命周期过程中均能得到运用。装配式建筑是绿色建筑发展的产物,展现出了较强的现代化特征,里面融入了大量的科学技术,使建筑更具信息化和现代化。装配式建筑是施工精度高,对细节的要求很高,传统的CAD画图软件有其局限性,需要将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,降低设计误差,优化预制构件的生产流程,改善预制构件库存管理、模拟优化施工流程,对提升建筑向着产业化发展具有重要作用。本文就从BIM技术出发分析了BIM技术在装配式建筑中的应用。
关键词:装配式;建筑;BIM技术;应用
前言
BIM 技术是通过建立三维数字模型,把建筑工程的设计的各个专业、施工全过程以及运营管理阶段合并在一个平台上,相互交叉、共享,对建筑物进行可视化分析、科学统计工程量,简单明了能实时更新,因此BIM 技术的核心是信息。PC(Precast Concrete)是预制装配式混凝土结构的简称,是以混凝土预制构件为主要构件,经装配、连接以及部分现浇而成的混凝土结构。具有品质均一、能够量化生产、工期短、施工精度高、施工成本低、具有安全保障、能够解决技工不足等优点。
1 BIM概述
BIM技术就是我们常说的建筑信息模型。该技术是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础,进行建筑三维模型的建立,通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。当前大部分的模型其对象都是基于CAD和参数的BIM。BIM技术拥有丰富的数据信息,其能够在进行工程建设当中对其参数进行不断的优化并实现数字化标识的智能化。实际上BIM属于一种复合结构模式,其主要是将数据构想与模型结构想结合。在建筑工程整个生命周期中,建筑信息模型可以实现集成管理,因此这一模型既包括建筑物的信息模型,同时又包括建筑工程管理行为的模型。将建筑物的信息模型同建筑工程的管理行为模型进行完美的组合。因此在一定范围内,建筑信息模型可以模拟实际的建筑工程建设行为,例如:建筑物的日照、外部维护结构的传热状态等。在进行建筑工程施工成本控制过程中,利用该项技术的工程管理是一种新技术和新概念,其能够解决传统工程管理中不能够解决的问题,有效的提高了工程管理控制的效率和效果,从而提高企业的经济效益和社会效益。
2 BIM技术在装配式建筑设计阶段中的应用
2.1 提高装配式建筑设计效率
装配式建筑设计中,因为需要对预制构件进行各类预埋和预留的设计,因而需求更加精细的设计,各专业的设计人员的密切配合。使用BIM技能所构建的渠道,将各专业的设计信息放在一个平台上,装配式建筑设计中的各专业人员能够迅速地传递各自专业的设计信息,互相共享,及时更新,对设计方案进行“同步”修正。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆凭借BIM平台与“云端”平台,各专业设计人员能够将包含有各自专业的设计信息的BIM模型统上载至BIM设计平台,经过问题与主动纠错功用,主动筛选出各专业设计中间产生的错漏碰缺,协助各专业设计人员及时找出专业设计中存在的问题;装配式建筑设计中预制构件的品种和样式繁复,出图量大,使用传统的CAD二维软件设计,靠人工进行错漏碰缺的检查和配合,不但耗时耗力,还容易缺漏,经过BIM技术的“协同”设计功用,某一专业设计队员修正的设计参数能够同步、无误地被别的专业设计队员调用,这方便了配套专业设计队员进行设计图纸的调整,节约各专业设计队员因为设计方案调整所消耗的时刻和精力。
2.2 实现了预制构件的标准化设计
BIM技术在实际的应用过程中通过建立一个共同的平台,使数据信息更具开放性和共享性,要求设计人员在设计过程中需要充分利用BIM技术,将建筑设计方案上传至项目“云端”服务器中,通过服务器来实现对数据信息的整合和处理。随着“云端”服务器的不断完善和发展,设计人员在实际的设计工作中,需要与云端服务器中的“族”进行对比优化,结合建筑物的尺寸,确保装配式建筑预制构件形状和模数尺寸的合理设计,确保装配式建筑设计的规范性和标准型。但并不意味着装配式建筑是单调的或者说是重复的,设计人员在日常的设计过程中,积累了大量的经验,确保了装配式建筑的优化设计,结合实际的使用需求,对建筑进行优化设计,同样可以产生丰富的平面和多样的立面,满足了使用者的多样化使用需求。
3 构件生产
BIM技术贯穿着建筑的全寿命周期,当设计完成后就到了PC构件厂进行生产,PC构件的生产时装配式建筑中重要的一环,构件的生产直接关系后面施工中能否正确的组装,任何一个构件的生产错误都可能带来严重的后果,为了能够在生产构件和后期的施工中更加的方便和校对,在生产构件的信息模型构建中,采用BIM以及RFID技术,所谓的RFID技术,就是为每一个构件都设置一个标签,这些标签中包含该构件的各种信息,这些信息可以储存在BIM数据库中,包含构件的编号,生产日期等,通过扫描构件上的二维码可以了解这些信息。因此在进行构件的生产以及管理的时候,就能够直接从数据库中获取所需要的信息,因为标签是唯一的,所以不会存在失误的现象,同时还能够在进行建筑施工过程中及时进行构件信息的反馈,方便进行构件的替换以及生产计划的更改。
构件生产完成后,需要运到现场进行施工,通过BIM技术,构件生产厂家将构件的BIM信息共享给施工现场,每个构件都有独一无二的标签代码,施工现场可以通过标签了解各个构件的编号、类型和安装位置。同时施工现场项目部也可以经过BIM平台把项目现场的安装好的构件和待装置的预制构件需要的信息反馈给设计、厂家等相关部门,工厂有关管理人员及时做好准备工作,了解自己的库存,实时反映到体系中,提前完结出产、堆积等工作,方便各个部门了解构件的物流,安装等情况,这样就实现了各个部门的相互联动,信息共享。
4 BIM技术在装配式建筑施工阶段的应用
4.1 改进预制构件库存和现场办理
预制构件从生产到现场后,对预制构件贮存需要投入大量的人力物力,防止出现错误和损坏,有时因为施工进度等原因,构件的存放时间较长。如何更好的贮存预制构件,在预制构件出产的过程中嵌入富含装置部位及用处信息等构件信息的RFID芯片,通过BIM平台联系RFID技术,存储查验人员及物流配送人员能够直接读取预制构件的有关信息,实现电子信息的主动对照,削减在传统的人工查验和物流形式下出现的查验数量误差、构件堆积方位误差、出库记录不精确等问题的发作,能够明显地节省成本。
4.2 提高建筑工程的管理水平
装配式建筑工程具有施工精细,对机械化施工要求高等特点,对工程的施工安全和精度具有较高的要求。因为构件大小尺度的限制,拆分后的预制构件品种数量较多,装置复杂,BIM提供的建筑模型信息可以准确的反应建筑施工的前后状态,具有真实的效果,因此施工开始前,可以采用BIM技术,对装配式建筑的施工现场和PC构件吊装仿真及模拟,通过模拟,及早的发现问题,然后根据模拟的结果优化施工现场的施工线路和构件的吊装,提升预制构件的搬运效率,加快建筑施工的进度,降低安全隐患发生的频率,提升建筑工程的建设质量。
5 结束语
装配式建筑是建筑工业化的关键一步,对我国的节能减排,消减污染有着重要的意义,在国家大力推进的今天,装配式建筑迎来了快速的发展,传统的制图已经无法满足需要。通过BIM技术,构件一个共同的平台,可以提升装配式建筑的设计、生产和施工质量和效率,这是一个新兴的产业,也是未来的方向,BIM技术必将成为建筑行业一个重要的技术,推进装配式建筑的发展。
参考文献
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论文作者:游国和
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/31
标签:构件论文; 建筑论文; 预制构件论文; 技术论文; 信息论文; 模型论文; 建筑设计论文; 《建筑学研究前沿》2017年第26期论文;