摘要:随着社会的进步与发展,装配式建筑行业日益壮大,然而在当下多元化、信息化时代,传统的装配式建筑生产模式正在被淘汰。本文研究了BIM技术作为一种超强的信息收集与处理手段,该如何应用在装配式建筑行业中以及会带来的益处。
关键字:装配式建筑;BIM技术;信息化;
1.引言
装配式建筑,简言之,就是先在工厂或者设计单位做好各部分预制品,再在工地现场进行组装而成。区别于传统的由施工员现浇混凝土建造而成的建筑,其更符合国家正在大力提倡的绿色发展、可持续发展理念。2016年2月22日,国务院在出台的《关于大力发展装配式建筑的指导意见》中提出要用10年左右的时间,使装配式建筑在新建筑面积中占比达到30%。由此可见国家对于装配式建筑这一行业的期望值很高。装配式建筑对各环节、各专业能进行有效沟通这一要求很高,因此加强信息化管理首当其冲。
BIM,全拼是Building Information Modeling,翻译过来就是建筑信息模型,其实质就是将现实的建筑数字化。BIM技术可以收集并分析很多数据,将模拟出的三维建筑物内部实景更直观地呈现出来;还可以跟踪、管控从设计、生产预制品到运输再到装配乃至后期维护各个阶段。将BIM技术应用在装配式建筑上,在整个工程实施阶段中全程信息化管理,不仅缩短了其建设周期以及控制投入成本,还能提高项目实施工程质量。BIM的装配式建筑信息化,就是在装配式建筑项目整个实施过程中,借助BIM等技术手段实现对项目工期、质量等的管控,以顺利开展项目的建设。
2.BIM在装配式建筑上的应用与注意事项
由于BIM高效处理大量数据的特性,以及能将整个项目过程模拟出来的特点,在项目实施前,建筑方通过得到的这些信息提前做好合理规划,尽可能地规避在施工过程中可能遇到的问题。第一,在最初设计环节中,BIM技术为设计者提供了含有海量的建筑物的数据的模块,并能对各预制品部位(例如地面、支柱等)通过数据处理进行定义,然后计算得出最佳连接部位的设计方案;借助规范的设计参数确保每一模块都能满足项目需求,进一步实现建筑模块化、标准化;记录案例信息,建立关于预制品的数据库,从而为以后的设计项目提供更多的参考样本;同时设计者需要提供个性化服务,将客户需求传达给现场施工人员。第二,在生产加工预制品这一环节中,通过使用BIM技术,使设计信息准确无误地传递给生产方,这样当设计有所变化时,相关的模型、数据库都会实时进行更新,保证了设计与实际效果不会有所出入;在信息录入阶段,改变以往人工录入方式,生产方可以直接导出各预制品设计参数,并结合CAM、MES技术,直接录入所要生产的预制品的信息与立体图,使得生产的预制品质量更符合定位与要求;并且设计方、生产方还能进行共享数据,直接提升了双方的协调性。第三,在运输环节中,BIM技术整合了现场预制品安装的进度、用量等数据,生产方根据这些信息从而确定预制品生产种类、出库情况、以及运输时间、运输人员等;且各方都可以实时掌控运输信息,对运输车辆实时定位。第四,在工地现场装配环节中,BIM技术能够提供作业区域的设计以及预制品现场施工方案。通过模拟施工现场,合理规划出物料堆放区域、道路、休息区、施工员工作区等位置,并能进行不断优化、调整;将预制品如何吊起来安装、连接处如何施工等等工艺流程进行可视化,并在后期实施中不断优化;装配方也可以共享前期设计方案以及连接处等信息,确保预制品的装配正确、顺利的实施;另外,对于部分预制品在运输过程中出现磕碰等情况时,会与原始设计产生偏差,在这种情况下,利用BIM技术可以解决该类问题。只需手动输入偏差结果,就会提示装配员该预制品是否还能使用。故BIM技术使原资材得以最大使用,在偏差允许范围内,预制品仍可继续使用,对于超出偏差许可范围的预制品,能及时发现并进行更换,有效确保了施工安全与建筑安全。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第五,在后期维护环节中,装配式建筑已投入使用,此时通过BIM技术完成相关建筑信息、使用人员信息以及使用感受等信息的共享,更好地解决在实际使用中所出现的问题。
除此之外,通过模拟现实工程,BIM技术还能向工程造价人员提供合理数据,进行成本管控,达到收益最大化的目的;其次,建立BIM装配式建筑数据库,能够实现将所有在项目实施过程中产生的数据进行系统化管理,各个环节可以共享项目数据,并能进行远程协助;依靠BIM技术建立产业化应用和管理系统,装配式建筑是将建筑产业化、工业化,建立相应的产业化应用和管理系统,能使新形成的这一产业链各个环节、专业结合在一起,并用一个系统的标准进行统一管理;将BIM的装配式建筑行业中各种应用系统集成在一起,最大化利用建筑模型,避免了二次建模这种重复劳动,进一步推动了建筑产业化,提高工程效率。
BIM技术在装配式建筑上的使用目前还不是很成熟,还存在一定的阻碍。BIM技术的基础是建立在大量的数据之上的,只有在保证数据来源的准确性、可靠性后,利用BIM技术才可以高效提升整个工程项目实施的效率。因此,各部门需要及时地进行信息共享与同步更新,打破信息传递的阻碍,最大化缩小数据前后差异,让BIM技术得以高效利用。
3.BIM应用在装配式建筑上的优势
BIM在设计、生产制造、运输、装配、后期维护各个环节的技术应用以及对整个项目的信息化管理,密切了各专业(如机电、土木、建筑、设计等)的联系,并能提供与反馈准确消息给各专业人员,预防由于沟通不到位而导致错误这种极端案例的发生,从而提高了项目实施效率与准确率。通过BIM技术的应用,将现实模拟化,更直观地向设计者、生产者和施工者展示了设计模型、施工过程,使得建筑工业化,有迹可循,各个环节、专业沟通也更为便捷,有利于提升施工质量。在整个项目实施过程中,项目参与者都能以模型为依据获取信息以及利用所获信息更改模型,改变了传统的在二维平面依靠文字、平面图来运营项目的模式。而且从设计一直到后期维护每一环节,环环相扣,有效信息得以无损传递与共享,而不是错误的、无用的信息,让每一环节都积极参与进来,形成一体化之态。大大减少了生产、施工不良与返工现象,有助于提高建筑的质量以及效率。近年来,随着建筑模式的复杂度上升,利用BIM技术来管控复杂的工程项目,有效保证了项目的正常实施。
在使用BIM技术进行整个项目的管理过程中,每一个参与者对于BIM技术的应用应该有区分,为了创造更好的使用效果,BIM技术需要得到全面的使用。在当下这个日新月异的时代,装配式建筑行业信息化是大势所趋,信息化管理是装配式建筑行业项目管理中不可或缺的环节,而利用BIM技术进行信息化管理,会发挥其优势,有助于提高项目管理效率。
4.总结
装配式建筑是一次伟大的创新,打破了施工区域、气候限制,改变了传统的建筑建造模式,形成了一条新的产业链,也拉动了各行各业的发展。在这种新的施工模式下,有效减少了劳动力、产污少、工程质量得到提高并缩短了项目实施周期,被国家得到大力扶持。装配式建筑对信息管理要求更高,而将BIM技术应用在装配式建筑上,在信息化前提下,融合建筑业、工业,能够迅速处理大量数据,并使得信息特别是数字化信息可以实时共享,使得装配式建筑的优势最大化,从而满足整个装配式建筑行业的需求,促进建筑行业的稳定发展与转型升级。在信息共享与集成过程中,装配式建筑各个环节实现一体化,从长远来看,BIM的装配式建筑信息化,对于实现我国建筑业工业化、信息化是非常有利的。随着BIM技术日趋成熟,项目参与人员应用好BIM技术,充分发挥其应用价值,那么装配式建筑势必会未来可期。
参考文献:
[1] 庞玉玲,《基于BIM技术的装配式建筑研究》,四川水泥出版社,2018年;
[2] 杨忠治,《基于BIM技术的建筑工业化发展研究》,环球市场出版社,2016年;
论文作者:阚秋成
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第12期
论文发表时间:2019/9/25
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