BIM在装配式建筑中的应用论文_唐燕

BIM在装配式建筑中的应用论文_唐燕

同济大学环境科学与工程学院 上海市 200092

摘要:建筑信息管理(BuildingInformationManagement,BIM)以建筑物全寿命周期为主线,将建筑物各组成部分、各生产使用环节,通过数字信息仿真三维建筑模型进行模拟。如能以BIM作为项目平台,将BIM技术与装配式建筑设计及建造相结合,发挥BIM模型的信息集成优势,实现建筑物设计、生产(施工)、使用、运营和维修的一体化,将进一步增大装配式建筑的优势,有利于装配式建筑的推广。

关键词:BIM技术;装配式建筑;信息集成;全寿命周期

引言

伴随我国经济的快速发展,环境问题越来越受到重视。传统建筑业施工对环境污染大,资源有效利用率较低,已经成为一个急需解决的问题。而装配式建筑施工过程较为环保、工程效率高、资源浪费率低等优点越来越受到全社会的关注。装配式建筑从设计到生产再到安装,均体现出了系统化,专业化,统效化。近年来,BIM技术正被建筑行业逐步推广,BIM相关的技术平台和工具可以有效地提高装配式建筑设计、生产及施工的效率,促进装配式建筑这一新型建筑形式更好更快地推广。

1、装配式建筑与 BIM 技术概论

1.1 装配式建筑

装配式建筑具体而言,就是指将在车间之中生产预制好的建筑构件与原料,直接运送到建筑施工现场,通过装配以及组装的方式,完成建筑施工,之后在对安装好的构件进行混凝土的浇筑以保证整体稳定性的建筑类型。装配式建筑包括很多类型,其中就有板材、砌块、盒式等等不同的类别,根据不同的建筑工程需要,可以采用不同的装配式建筑类型,从而保证建筑能够使用周边的地理与环境情况。装配式建筑相对于其他建筑类型,它因为大部分构件和原材料都是预先制造完成的,因此它的施工周期和施工难度远远小于其他建筑工程,并且它可以根据用户的需要,随时改变内部的组成构件,从而实现模组化的建筑施工。装配式建筑是现代化的一种建筑方式与种类,它代表着建筑工程发展已经迈向了新的时代,是现代科技与传统建筑相结合的产物。

1.2 BIM 技术

Building Information Modeling,英文简称 BIM 技术,它是指建筑信息模型技术,是现代信息化技术在建筑工程方面的重要体现。利用 BIM 技术,能够将平面的设计方案,以立体的 3D 模型呈现出来,从而便于设计人员进行模型的修改和录入,并且利用 BIM 技术,还能够实时改动设计方案,保证设计工作的效率。BIM 技术当前已经成为建筑工程行业之中的绝对重要技术,它改变了传统的设计方式和设计过程,提高设计工作的水平,是推动建筑工程行业向前发展的核心技术之一。

2、装配式建筑的分析

装配式建筑之所以被称为装配式,正是因为它将建筑分解成为了不同的构建,进行构建的拼装过程,就是施工的过程。装配式建筑,能够将巨大而复杂的建筑工程分解称为小而简单的个体,这是建筑工程行业现代化发展的重要步骤。装配式建筑之中的组成构件,每一个组成部分都可以进行工业化的生产,从而提高的建筑施工的整体速度。并且随着装配式建筑技术的不断成熟,构件的组装和安装速度有了明显的提升,这对于建筑工程施工进度控制有着很好的促进作用。往往不同构件具有着不同的参数和规格,在工程中进行规模化的生产,能够全面保证构件的质量,从而更好的控制建筑工程的总体质量。

3、BIM技术在装配式建筑中的应用价值

3.1加快工程进度

传统的装配式建筑设计利用2D技术,需要专业人员进行设计跟进,如果不符合实际和客户需求就要对其进行变更,包含修改平面图、立体图以及剖面图,极有可能一个环节不能达标就会导致设计需要重新检查和更新。长此下去加大了设计工作者的任务量,花费了大量的时间与精力,导致施工时间延长,降低施工进度,增加施工成本。利用BIM技术可以快速解决这个问题,有关专业人员可以将设计材料上传到BIM数据库,进而自动存储生成仿真模型,按照模型绘制出对应的图纸,避免设计中存在冲突,极大程度上提高了设计人员的工作效率,加快了工程进度。

3.2节能环保

当今时代,国家不断提倡节能环保,更需要建筑行业朝着这个方向发展,从而实现建筑与自然环境的协调。装配式建筑可以对材料循环利用,可以节省大量资源。构件在工厂事先制作好,直接运到施工现场进行拼装,大大降低了现场施工所带来的噪声以及环境污染。

3.3节约成本

BIM技术可以提供科学的图纸以及仿真模型,避免后期大量的修改工作,降低了材料及劳动力的消耗,从而降低了工程成本。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆BIM技术还具有可视化功能,可以按照设计要求对施工场地进行智能化布置,还可以模拟碰撞试验,从而进行不同专业之间的漏洞检查,降低不必要的材料消耗,避免和减少返工,从而大大节约了工程成本。

4、预制装配式建筑中BIM技术的应用

4.1将装配式建筑的数据信息实现共享

在装配式建筑中应用BIM技术,可以打破以往装配式建筑个阶段独立“为战”的状态,将其各个阶段与设计的孤岛进行有效连接,通过BIM技术将各阶段的独立信息进行整合,使各参与装配式建筑施工的人员均可以从BIM模型中获得需要的信息,使BIM保障了信息传递的真实性与完整性。另外,BIM能够让更多的技术人员加入到建筑的设计中,改变了以往多人一思想的局面,利于装配式建筑质量的提升。

4.2减少施工损耗,降低建筑成本

BIM技术能够有效的改善装配式建筑施工过程中不必要资源损耗的现象,可以提供出建筑施工进度、建筑质量与实时的成本信息,真正的实现无纸化加工建造,且具有可视化、可模拟化的优势。同时,可以通过整体的规划情况、场地的使用情况来推动建筑的量化,提高文档的质量,降低管理问题与过程上的成本投入。还可以在BIM中模拟建筑结构的接触、建筑中管道安装的碰撞等试验,从而发现设计方案中的不合理,优化设计方案,降低因设计不合理而发生建筑质量问题的几率。根据美国斯坦福大学整合设施工程中心(CIFF)的权威调查资料显示,BIM可以有效减少施工资源的不必要损耗,降低施工成本。

4.3专业人员效率的提高

在BIM技术引进之前,我国的相关专业技术人员均是在2D的环境下进行装配式建筑模型的设计,要依照项目建设进度的变化,对参与项目各技术人员提出的问题与建筑设计方案的变更,对建筑模型进行更新。这使参与装配式建筑模型的技术人员需要重复、不断的修改相关信息,从而产生了较强的工作负担,而且工作付出与产生的价值不对等,浪费时间、精力,也无法保证装配式建筑建筑模型中各数据信息的精确,进而无法确定装配式建筑各构件连接的紧密性。应用BIM技术作为设计的载体,可以明显改变上述的工作方式,参与装配式建筑的相关技术人员可以将自己提出问题、意见直接上传至BIM云端,在虚拟的建筑模型中体现自己的意见,生成新的图纸,确定提出意见的可行性。避免了传统建筑模型设计中各方人员意见的冲突,较大程度的提高了装配式建筑的设计效率,降低了设计阶段所用的时间。同时,装配式建筑构件制造厂商可以从BIM中直接获取关于建筑构件的集合信息,利于制造方案的确定,实现了构件制造厂家与施工单位的有效沟通,为装配式建筑的顺利施工提供了保障。

5、BIM技术在装配式建筑中的优化措施

5.1技术措施

基于BIM技术下,提高了装配式建筑信息管理的准确性与及时性,通过科学的技术手段,采取IFC技术实现对装配式构件的科学编码,让每一个构件均能够获得唯一的ID码。另外,结合RFID技术,对信息进行及时读取收集,无线视频识别技术,能准确确定位置、识别信息,其主要由应答设备、阅读设备及软件系统共同组成,具有安装方便、体积小的特点,自身具有很强的适应能力,能够抵抗外界的腐蚀影响。

5.2组织措施

我国对于BIM技术的应用还处于成长阶段,在装配式建筑的应用过程中,受到传统施工管理模式的影响很大。为了进一步提高BIM技术对装配式建筑的应用效果,提高施工质量,需要建立完善的标准化体系。装配式建筑在我国虽然已有了一定时间的发展,但其所具有的规范化标准还存在一定缺陷,必须建立足够有效的规范标准,形成一套完善的产业结构,这样才能实现装配式建筑的专业化与规范化。建立统一标准规范,应该综合考虑建设、设计、施工、生产等多方面的因素,制订符合市场环境下统一的标准规范,主要包括施工技术、装配构件生产等。另外,组织专门的质量管理小组,提高BIM技术的组织能力,加强人员管理,从思想行动上接受新技术、应用新技术。科学合理的组织有助于形成动态的管控,管理人员通过远程对BIM模型进行控制,实现对施工过程质量问题及实时动态的了解,实现全面管控。

5.3经济措施

在装配式建筑施工质量管理中,应用BIM技术,采取有效的经济措施,结合当前市场环境及施工项目实际情况,制订科学合理的经济对策,做好各方面的资金需求计划,确保每一笔资金都能发挥出自身的实际效益。同时,制订一笔专门用于BIM技术质量管理的专用资金,落实资金的合理运用,做好相应的记录和管理控制。在满足专款专用的条件下,从资金方面为工程质量管理提供支持。另外,在开展经济措施的同时还应加强质量人员的管理,建立有效的奖惩机制,对表现突出的质量工作人员给予一定奖励,调动员工积极性和工作热情,从而提高工作质量和工作效率。

结束语

综上所述,在装配式建筑发展的过程中,BIM技术得到了广泛应用,其凭借着自身的诸多优点,在建筑设计、生产施工等方面起到了重要作用,这在很大程度上促进了装配式建筑的稳定发展,在未来的几年中装配式建筑将发展为建筑业的重点方向。建筑施工企业应了解装配式建筑所具有的优势,科学应用BIM技术,抓住发展的机会,结合自身的综合能力,提高企业实力和市场竞争力,实现资源的有效利用,促进建筑业的可持续发展。

参考文献

[1]李双双.BIM技术在装配式建筑中的应用探究[D].河北工程大学,2017.

[2]方文烨.探寻BIM技术在装配式建筑中的应用[J].江西建材,2017(20):29+33.

[3]刘俊娥,高思,郭章林.BIM技术在装配式建筑中的应用探究[J].价值工程,2017,36(23):161-163.

论文作者:唐燕

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第27期

论文发表时间:2019/1/3

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