BIM技术在装配式建筑施工中的应用论文_封虹宇,张子龙,宋成龙,陈立群,王凤鑫

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摘要:当前建筑业的发展已经日趋成熟。许多区域在进行项目施工的时候都采用装配式建筑的理念,实行绿色发展,然而当前国内在装配建筑领域中还存在许多技术上的瓶颈,施工过程中常常产生一些困难,比如施工过程中的拼接流程。基于此,应当要调整预制模块的制造和运输,使其更加符合施工阶段的整合,能够完全发挥其自身构件的特点。通过BIM技术将工程设计和管理相关理念展现出来。另外,也可以通过BIM更好地设计建筑构件,并且可以发展建筑业的信息智能化。

关键词:装配式建筑;施工技术;BIM应用

1.引言

新时期下,随着我国城市化建设进程的加快,我国的装配式建筑工程项目也越来越多,在一定程度上也加大了装配式建筑施工管理工作的难度。为此,我国装配式建筑工程企业应该加强对BIM技术的研究,利用BIM技术的优势,提高工程施工管理水平。BIM技术是建筑信息模型(BuildingInforma-tionModeling)技术,在建筑工程设计、施工、建造管理方面都发挥作用的一种数据化工具。通过BIM技术可以实现建筑各专业间的信息交流互通,高效集成建筑生命周期的数据,并提高项目施工效率,实现依托BIM技术的项目集成建设模式。BIM技术在预制装配式建筑的初步设计、深化设计、预制构件生产、运输、现场施工、装饰装修、物业运维等方面都有所应用[1]。

2.BIM技术与装配式建筑的融合分析

装配式建筑与传统施工方式的主要区别在于装配式建筑施工是从设计→工厂制造→现场装配的流程。传统装配式建筑的这三个阶段是相互分离的,由于现场施工过程的不可逆性决定了施工过程能否很好的配合是很关键的,从设计到施工这个体系往往有很多不合理的地方,设计图纸是否有不足的地方,通常也要到现场实际装配才能检验出来,因而导致很多资源得不到合理的配置与优化,也会导致施工工期的拖延,甚至发生工程事故。

BIM技术使工程项目最初的方案设计需求、工厂制造的需求及现场构件装配需求实现了整合。可以在真正开始建造之前就把设计、制造、安装等每个方面的要求进行统筹考虑,最大化地避免开始制造和建造以后才发现问题的情况,提前规范好设计流程,尽量提前排除可能出现的问题[1]。BIM技术与装配式建筑的融合是建筑信息化和建筑工业化发展到一定程度的必然趋势,建筑行业的蓬勃发展离不开BIM这一技术的支持,资源的优化配置及生产效率的提高离不开装配式建筑这一新型施工方式,BIM技术与装配式建筑的融合将成为建筑信息化和建筑工业化进程中必不可缺的一部分。

3.BIM技术在装配式建筑施工中的应用研究

3.1装配式建筑设计阶段的BIM技术应用

BIM技术在设计阶段的应用主要分为方案设计阶段、优化设计阶段、深化设计阶段和最后的出图(见图1)。

图1BIM 技术在设计阶段的应用

装配式建筑设计阶段是整个建筑方案从无到有的形成过程,这一过程的设计对整个项目有着举足轻重的作用。在以往,平面设计各个专业是各自负责自己专业的图纸设计,图纸之间相互独立,设计出来的图纸难免会存在一些不协调现象。在装配式建筑设计阶段引入BIM技术可将建筑、结构等各专业设计的图纸通过BIM技术进行整合,并建立三维模型。在三维模型建立之后,利用软件进行碰撞检查,对管线进行优化修改;在优化设计之后再对构件进行碰撞检查,深化装配式建筑的构件,最后出图。在设计这一环节中需要各个专业之间的协同合作,各自设计相应的流程,不断地对BIM模型信息进行丰富,最终形成一个集成的综合设计模型[2]。因为装配式建筑不同于传统的施工方式,所以在设计阶段就要考虑装配式建筑在工厂制造及现场装配的需求,保证工厂制造、现场装配等环节协同工作。

3.2装配式建筑生产阶段的BIM技术应用

装配式建筑中BIM技术的生成主要围绕工程所需的构件预制过程展开,对该过程进行严格把控。使用BIM技术标注构件,收集其中的内容数据,目的是为了实现未来的数据交换。一般在构件的装配中,利用BIM中存储的信息,找到所需标注好的构件进行相关分析,能够实现对时间的高效利用。预制构件的全部信息数据都能够借助二维码来进行参数处理,实现信息的获取的实时性。预制构件设计的内容通常都会保存在BIM模型以及构件生产的软件系统中,这样就能够完成预制构件制造的智能化,能够提高生产率的匹配性。利用3D打印技术可以打印装配式建筑的BIM模型,让流程更加高效,借助打印来完成对初期设计科学性的证明。

3.3装配式建筑施工阶段的BIM技术应用

装配式建筑构件从设计到工厂生产再到现场装配这一过程周期较长,现场装配是将三维模型转变成实体建筑,这一过程是不可逆的。利用BIM技术可以模拟施工全过程,确定施工现场的平面布置、根据设计方案制定吊装施工方案、从而确定构件吊装顺序,进而决定预制构件在工厂的生产顺序和构件的运输顺序以及构件到达施工现场的堆放场地等,从而实现施工的可视化模拟和可视化管理,为施工各参与方提供一个直观的协同工作平台。在信息共享和集成下将现场装配和虚拟装配进行有效结合,促进这一过程的全方位实施,保证该过程的精确、进度等,大大提高了装配式建筑构件这一过程的装配效率和质量,同时也能够在一定程度上提高装配式建筑构件管理水平。

3.4装配式建筑运行和维护阶段的BIM技术应用

BIM数据系统可以存储装配式建筑的各种数据。其还能够编制工程记录表,能够对工程数据进行保存,以便用于未来的工程后续维护和设计,在不损害有关利益主体的利益的前提下,节约费用。

4装配式建筑与BIM技术应用前景

基于BIM技术的装配式建筑以BIM模型和构件库作为核心,有利于建筑各个专业间的信息交互,基于BIM模型进行设计深化和施工模拟,减少实际施工中未知的施工问题。在实际施工阶段,施工单位基于BIM设计模型,进行施工深度深化以及建筑、结构、暖通、消防、电气等各专业冲突检测,同时可完成项目施工模拟和施工工程量统计。装配式建筑与BIM技术结合,可以深化建筑标准化设计和施工,降低施工难度和流程,减轻对工地周边环境的影响,进一步减少资源浪费和环境污染,便于建设绿色、安全的生态工地。装配式建筑与BIM技术相结合的新技术具有广阔的发展空间和应用前景,值得在整个建筑行业内推广。

5.结语

综上所述,新时期下,随着我国科学技术的发展进步,我国的BIM技术在装配式工程施工中的应用程度也越来越高,在一定程度上也促进了我国建筑行业的发展繁荣。基于BIM技术的重要优势作用,我国装配式工程施工企业应该加大对BIM技术的资金投入,实现BIM技术在装配式建筑施工中的优化应用,进而提高施工水平,促进企业的持续发展。

参考文献:

[1]靳鸣,方长建,李春蝶.BIM技术在装配式建筑深化设计中的应用研究[J].施工技术,2017,46(16):53-57.

[2]张德海,陈娜,韩进宇.基于BIM的模块化设计方法在装配式建筑中的应用[J].土木建筑工程信息技术,2014,6(6):81-85.

论文作者:封虹宇,张子龙,宋成龙,陈立群,王凤鑫

论文发表刊物:《基层建设》2019年第26期

论文发表时间:2019/12/17

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