基于BIM的预制装配式建筑在新农村建设中的发展应用——以莆田仙游兰石村为例论文_潘文鑫1,苏滢珏2

基于BIM的预制装配式建筑在新农村建设中的发展应用——以莆田仙游兰石村为例论文_潘文鑫1,苏滢珏2

1.莆田学院 福建莆田 351100;2.莆田学院 福建莆田 351100

中文摘要:现今,为实现2020年农村贫困人口全面脱贫的战略目标,社会主义新农村的建设受到人们广泛的关注。然而,预制装配式建筑作为国家所提倡的新型建筑施工形式,却在乡村建设改造的洪流中受到各种因素的阻碍,陷入了尴尬的境地。同时BIM技术由于其可视化、可模拟性等五大特点,在建筑领域掀起了一股浪潮。因此本文以新农村建设为背景,以莆田仙游兰石村为例,简要分析基于BIM的预制装配式建筑在设计阶段和施工阶段的应用研究。

关键字:社会主义新农村建设;预制装配式建筑;BIM技术

1 仙游兰石村发展概况

兰石村是莆田市仙游县书峰乡最大的行政村,村庄四面环山,主要民宅都建设在山脚,属于山区型村庄。近年来,村庄依托丰富的自然和文化旅游资源,大力发展名贵植物园等特色产业,稳步推进枇杷等支柱产业的发展。在2018年兰石村委组织各专家团队及相关政府部门共同审议通过《中国兰石旅游发展规划》,村庄树立“一轴、六区、多点”的发展思路,以村庄原生态的自然风光和革命老区的文化底蕴为载体,进一步打响“名贵树木”、“东风优质枇杷”的村庄名片[1]。

2 BIM技术在装配式建筑的运用现状

装配式建筑的建造成本往往高于传统型建筑,是现阶段装配式建筑受到推广阻碍的关键性因素。而在装配式建筑中运用BIM技术协同管理,不仅可以对项目的状态和性能做到实时监控和把握,还可以加强项目全寿命周期的成本管理,既实现了项目资源的高效运用,又减少了项目成本[2]。但到目前,各类“BIM+”的建筑业体系还处在探索研究阶段,针对BIM技术与装配式建筑深化运用的相关文献也比较缺乏,还没有形成一个完整的产业链,进行工业化的推广应用。

3基于BIM的预制装配式建筑在设计阶段的主要运用

3.1BIM技术在方案设计阶段的运用

与传统的设计方式相比,BIM技术在方案设计上具有得天独厚的优势。设计人员可以直接利用Revit、广联达等BIM软件平台,直接定义各类构件的尺寸、配筋,通过构件建模,就可以最大化、最真实的完成整栋建筑物的初步设计。之后,我们可以利用软件的三维漫游、自检功能等,观察各类构件的关联性,检查初步设计的准确性和完整性。此时,各专业设计人员就可以非常直观的通过建筑模型进行协调,对反馈出来的错误构件进行实时定位并修改,完成各类构件的深化设计。通过多专业的协同反馈,不仅充分提升了设计的质量,规避了传统设计带来的的多专业工序交叉干扰、反复变更设计等问题,还大大降低了设计阶段的成本和时间。最后设计人员就可以直接根据建筑模型导出施工图和各类构件相关信息,直接与预制工厂取得联系,进行相关构件的预制工作。

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3.2BIM技术在节点设计阶段的运用

一直以来装配式建筑的节点设计、组装与连接技术,是装配式建筑具有良好抗震、防渗、防水等性能的关键,是装配式建筑得以成功建造的保障。但到目前,由于构件节点区域的复杂性和精密性,预制构件区域的节点设计和模数设计的相关技术标准还不够成熟,大部分构件还没有办法进行工业化生产。所以我们可以应用BIM技术的可模拟性,对构件截面进行剖析观察,针对构件中预设的钢筋及各类套筒的位置,进行拼装模拟,通过不断的演变模拟,进一步优化、调整接缝和拼接区域的相关位置设置,避免各构件内的钢筋、套筒位置发生交叉、碰撞的情况,最大程度的保障节点设计的准确性,降低预制构件的废品率,加深组装工人对构件连接的理解[3]。

4 基于BIM的预制装配式建筑在施工阶段的主要运用

4.1规范预制构件的现场管理

面对现场种类繁多的预制构件,工人常常出现随意摆放、构件拆卸破损、甚至遗漏构件等现象。而基于智慧建造云平台、RFID无线射频识别等技术,就可以对运输至现场的构件进行实时扫描录入,并分类归档入库[4]。同时我们还可以制定专项的进度计划,对构件的运输和吊装进行合理的协调规划,不仅能充分提高现场的施工效率,还能大大简化工人的工程量,更加规范构件的现场管理。

4.2施工仿真模拟

将Revit中建立的建筑模型导入到Navisworks、BIM5D等相关软件,联合Project、斑马等软件的进度计划,进行4D甚至是5D的施工动态模拟。通过现场的仿真施工模拟,我们能够事先发现施工现场存在的安全隐患,及时制定相关的预防措施和专项施工方案,统筹好现场的管理工作。同时将进度模拟反馈的实时数据,与进度计划,成本计划进行比对,有利于我们对项目的资金、进度进行合理调控,充分提高施工现场的安全和效率。

5对仙游兰石村建设发展的建议

5.1提升村民对装配式建筑的认可度

乡镇政府可以积极响应国家相关装配式建筑的战略,积极倡导政府对装配式建筑的激励扶持政策,以村落危房重建、兴建村庄枇杷储存仓库为契机,建立装配式建筑示范工程。同时还可以与预制生产工厂取得联系,多角度展览乡村装配式建筑设计样图,公布实际建造成本、结构性能、预计使用年限以及后期修缮维护耗费的成本等,并充分运用BIM仿真模拟的优势,满足村民对住宅建筑的多样化的设计要求和功能要求,让村民不仅体验到自主设计的乐趣,还进一步了解到装配式建筑的效益与优势。

5.2进一步完善村庄基础设施

兰石村应继续秉持市政府提出的全域旅游理念,以绿源名贵植物园、东风优质枇杷基地为依托,以习近平总书记关于“三农”工作的重要论述为指导,进一步完善村庄基础设施,规范村庄现有布局。同时兰石村可以基于BIM技术对已初步规划建设的四大景区,通过漫游模拟等方式,进一步提高各景区之间的衔接性,对建筑体量小、结构简单、建筑规模小的景区基础设施,采用预制构件进行建设,从而进一步完善景区相关的配套基础设施,真正做到“产业兴旺、生态宜居、乡风文明、治理有效、生活富裕”的总要求[5]。

6结语

所以,将BIM技术的优越性进一步融合在乡村装配式建筑的发展中,可以解决装配式建筑发展的部分限制因素,但我国乡村装配式建筑的进一步发展还需要深度挖掘BIM技术与装配式建筑的融合创新,建立起设计、生产、施工、运维协同化的完整体系,仍需相关政府政策、技术规范、验收标准、工人素质以及人们认可度的共同助力。

参考文献:

[1]肖帅,郝生跃,任旭.我国农村装配式建筑发展对策研究[J].工程管理学报,2018,32(01):7-11.

[2]秦鸿波. 基于BIM技术的装配式建筑成本控制研究[D].郑州大学,2018.

[3]张翩翩. 装配式住宅建筑在乡村发展中的探索[D].浙江大学,2018.

[4]程呈,杨维菊.BIM技术在江南村镇住宅设计中的可行性研究[J].中外建筑,2014(04):48-50.

项目课题:国家级创新训练项目《基于BIM的预制装配式建筑在新农村建设中的应用研究—以莆田仙游兰石村为例》(201911498012)

作者简介:潘文鑫(1998年12月—),民族:汉,籍贯:福建平潭,单位:莆田学院土木工程学院,学历:本科,职称:无,研究方向:BIM技术与装配式建筑。

苏滢珏(1997年11月—),民族:汉,籍贯:福建龙岩,单位:莆田学院土木工程学院,学历:本科,职称:无,研究方向:BIM技术与装配式建筑。

论文作者:潘文鑫1,苏滢珏2

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年20期

论文发表时间:2020/1/9

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