浅析BIM技术在装配式建筑中的应用论文_冯雷

浅析BIM技术在装配式建筑中的应用论文_冯雷

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摘要:随着科技的发展和人民生活水平的提高,建筑行业在人们的生活中发挥着越来越重要的作用。当前建筑工程中的施工类型有很多种,装配式建筑就是其中一种适用于快速建筑的施工类型。但是在实际的施工中,装配式建筑尚存在一定的困难,因此必须与先进的技术相结合。BIM技术就是当前数字化技术在建筑领域的一个重要体现。本文首先介绍了装配式建筑和BIM技术的基本概念,然后分析了装配式建筑的优点及局限性,最后阐述了BIM 技术在装配式建筑中的融合应用,希望能对我国的建筑行业提供些许帮助。

关键词:BIM技术;装配式建筑;应用

引言

随着建筑行业工业化和标准化的发展,以及现阶段建筑产业存在的材料浪费,人工成本过高,越来越多的地区开始推行符合绿色建筑的装配式建筑。但是由于现阶段我国装配式技术还在探索发展,还不够成熟,出现了部分装配式建筑在设计时没能做到标准化,模块化;或在施工阶段的吊装拼接等施工过程存在技术问题,要解决建筑不同专业的整合,充分发挥装配式建筑的优点,就需要把预制模块设计、施工、工厂甚至包括物流都统筹到一起,共同设计,研究运用建筑信息化技术即BIM 技术把设计思想和项目管理贯穿整个项目一方面可以为装配式的应用提供更好的参考,另一方面也有利于建筑行业与信息化的高度融合。

1.装配式建筑和BIM技术概述

1.1装配式建筑概述

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。

1.2 BIM 技术概述

Building Information Modeling,英文简称 BIM 技术,它是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础,通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息,实现了从拟建,设计,施工,运营维护的建筑全生命周期的信息化和参数化。通过三维建筑模型,实现工程监理、物业管理、设备管理、数字化加工、工程化管理等功能。它具有信息完备性、信息关联性、信息一致性、可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性八大特点。将建设单位、设计单位、施工单位、监理单位等项目参与方在同一平台上,共享同一建筑信息模型。利于项目可视化、精细化建造。BIM 不再像 CAD 一样只是一款软件,而是一种管理手段,是实现建筑业精细化,信息化管理的重要工具。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。

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2.装配式建筑的优点及局限性

2.1 装配式建筑的优点

(1)装配式可以使得工业流程化,这是建筑工业化的必经之路,作为国家和企业大力推行的建筑技术,装配式建筑具有他自身的优势;

(2)装配式建筑的构件可以再工厂实现产业化的生产,构件就相当于标准的产品,而运到现场就可以直接进行安装,可以说是既方便,又快捷,在争分夺秒抢工期的建筑领域,尤其无可比拟的优越性;

(3)构件在工厂进行标准化生产,质量比在现场生产更有保证,更可以得到有效的控制;

(4)用于周转的材料投入量相对减少了很多,降低了租赁的费用;

(5)现场作业量的减少对于环保而言是很有好处的;

(6)标准化的生产可以节省材料,减少浪费;

(7)构件的高标准的机械化程度,减少了现场人员的配备,在用工成本和安全生产方面都有帮助。

2.2 装配式建筑发展的局限性

装配式技术在我国的起步和应用都较晚,其发展又受到设计标准还不够模数化,现场安装技术不够先进等因素的制约导致装配式建筑普遍比现浇建筑的成本要高。为了改善装配式建筑的应用,首先要认识到装配式建筑目前的缺陷:

(1)我国的建筑相关设计、验收等规范相对落后,使得装配式建筑的应用领域还比较有限,在建筑总高度和层高上限制很大。

(2)传统的发包模式,使得设计与施工分离开来,没有进行更好的融合。出现了预制构件不能标准化,模块化,并不能真正的实现装配式建筑省时,省料和节约人工成本的作用。相反预制构件不能标准化,会使得施工成本大大增加

(3)建筑物预埋件,螺栓使用量大大增加,容易出现施工偏差,造成无法使用,对施工精度要求较高。

(4)由于机械生产设备的限制,以及运输的规范要求,使得装配式构件的尺寸具有局限性,也容易造成运输成本较高的问题。

(5)装配式建筑与传统现浇建筑相比,对现场安装技术要求比较高,但现阶段,装配式施工技术人才缺乏,操作人员经验不足,协调性不够等等,安装技术仍然不够成熟,这种情况下会出现反复吊装,浪费耗时的现象。

3.BIM 技术与装配式建筑的融合应用

3.1设计阶段

当前在很多装配式建筑之中,因为预制构件的规格和标准存在较大的区别和差异,从而导致在购买和选择构件的过程中,存在绝大的难度,因此降低了装配置建筑的效果。利用BIM 技术,能够将不同装配式建筑进行数字化的模拟,从而能够对它们的组成构件规格进行详细的确认,尤其能够利用3D 模型技术,对构件进行建模,从而判断其是否适合于装配式建筑之中。提高装配式建筑的标准化程度,是BIM 技术应用的重要效果之一。

3.2 构件生产阶段

装配式建筑的构件生产,往往需要比较复杂的过程和流程,而利用BIM 技术,则能够有效的提高装配式建筑构件的生产质量和效率,进而保证装配式建筑的整体效果。当前构件生产,大部分都是采用数控机床等工具进行,BIM 技术能够通过模拟与分析功能,计算出最佳的生产方案,并将生产方案输入到数控机床之中,从而保证装配式建筑构件的质量。

3.3 安装阶段

装配式建筑的构件质量确实严重影响着最终的建筑质量,但是构件的安全同样是影响建筑质量的重要因素之一。在进行构件的安全之中,非常容易因为安装人员的疏忽和大意,从而导致安装存在问题,严重时甚至会导致安装人员发生严重的安全事故,威胁安装人员的生命和健康。

结束语

随着科技的发展和人民生活水平的提高,建筑行业在人们的生活中发挥着越来越重要的作用。在传统建筑行业中,各阶段、各专业流程分离使预制构件在实际施工时才发现设计的问题,造成很大的工程损失,而建筑信息模型BIM技术在装配式建筑中的使用将融合建筑全生命周期,整合设计、施工、建造、安装、运输等专业,真正更大程度的实现装配式建筑的标准化,模块化的目标,它是当前数字化技术在建筑领域的一个重要体现。但是就目前来说,BIM技术在装配式建筑中的应用仍然处于探索和试验阶段,愿我国早日实现建筑工业化目标。

参考文献:

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[3]张启志.基于BIM 软件下的装配式建筑结构设计.钢结构,2018(33):114~117.

[4]宫文军.曹 杨.巩俊松.基于 BIM 技术的装配式构件系统设计与优化[J].安装,2014(1).

[5]孙任钦.BIM 技术在我国建筑工业化中的研究与应用———以某 PC 住宅建筑为例[J].成都:西南交通大学,2016.

论文作者:冯雷

论文发表刊物:《基层建设》2018年第29期

论文发表时间:2018/11/16

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