BIM技术在装配式房屋建设中的应用论文_孙胜强

BIM技术在装配式房屋建设中的应用论文_孙胜强

中煤矿建集团安徽建筑安装有限责任公司 安徽省宿州市 235000

摘要:近年来,社会经济技术获得飞速发展,装配式建筑作为房屋建筑的一种新兴形式,通过运用新理念和新技术,使厂家在进行预配构件完成之后,通过运输和装配进行再次组建。并以其规模小和建筑功能简单等特点,促使新理念和新技术得到更好的应用。与我国传统建筑施工相比,传统模式工业化建造粗放,建设效率低,且生产大量建筑垃圾。而装配式建筑具有设计标准化,管理信息化等特点,满足节能环保的可持续发展要求,是现代建筑产业发展的必然趋势。

关键词:BIM技术;装配式房屋;研究

引言:

BIM技术是一种新兴技术,是建筑行业信息化发展的重要组成内容,通过BIM技术在装配式建筑设计、生产、施工及运营阶段的应用,能够提高装配式建筑协同设计效率,极大的降低设计阶段存在的失误,提高装配式建筑的经济效益和社会效益。为此,相关人员应加大研究力度,使BIM技术更好的应用在装配式建筑工程中,发挥其优势作用。

一、装配式建筑与BIM 技术概述

装配式建筑就是“搭积木式”造房子,把在工厂流水线上制造完成的主要构成部分,如墙体、梁、柱、楼板等零部件,现场拼装到一起组建成房屋,实现设计多样化、功能现代化、制造工厂化、施工装配化,是通过“三化”(标准化、产业化、信息化)方法来建造、使用和管理建筑,促使建筑业从传统建设方式向集约、节约、环保、绿色、科技等现代化方式转变。从上海试点住宅项目结果统计看,装配式建筑与传统现浇建筑相比,可实现节地节材 20%,节约用水 60%,节约能源 50%,而建筑垃圾减少量达到 80%,提高施工效益 4 倍 ~5 倍等等。

BIM 为建筑信息模型(Building Information Modeling)的简称,该模型的创建以建筑项目中的各类数据、信息为基础,再通过数字信息虚拟仿真建筑物的实际真实信息,呈现的方式是数据库 +三维模型,具有可视化、模拟性、协调性、优化性、可出图性等特点。作为建筑工程项目设计建造管理的数字化工具,BIM 技术通过参数化的模型整合项目的各类相关信息,从项目策划开始,直至生产、施工、运行和维护的全过程中进行数据及信息传递和共享,提高项目建设人员对建筑信息的认识、理解及应对的实效性,为建设方、设计方、生产方、施工方等相关方提供协同工作的基础和平台,从而促进生产效率提高、成本节约和工期优化。

装配式建筑的核心是“集成”,信息化是“集成”的主线。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对装配式建筑来说,通过 BIM 技术可以有效实现装配式建筑全生命周期的管理和控制,包括设计方案优化、构配件深化设计、构件生产运输、施工现场装配模拟、建筑使用中运营维护等等,提高装配式建筑设计、生产及施工的效率,促进装配式建筑进一步推广,实现建筑工业化。

二、BIM 技术在装配式建筑中的应用

1、设计阶段的应用

1.1BIM 模型建立及图纸绘制

BIM 技术建模以 3D 为基础,以参数化的设计方式建立构件的信息资料库,呈现的方式是数据库、三维模型,BIM 模型建立主要分三大阶段:标准制定、模型建立、模型应用。BIM 模型中任一个图形单元都涵盖了构件的类型、尺寸、材质等参数,因所有构件模型都是由参数控制,这就实现了 BIM 模型的关联性,若构件模型中某一参数发生改变,与之相关的所有构件都会随之更新,解决了图纸之间的错、漏且导致的信息不一致问题。BIM 模型建成后,可根据需要导出二维 CAD 图纸、各构件数量表等,方便快捷。

1.2协同工作及碰撞检查

BIM 技术最大价值在于信息化和协同管理,为参与各方提供了一个三维设计信息交互的平台,将不同专业的设计模型在同一平台上交互合并,使各专业、各参与方协同工作成为可能。碰撞检查是针对整个建筑设计周期中的多专业协同设计,各专业将建好的 BIM 模型导入 BIM 碰撞软件,对施工流程进行模拟,开展施工碰撞检查,然后对碰撞点认真分析、排除、讨论,解决因信息不互通造成的各专业设计冲突,优化工程设计,在项目施工前预先解决问题,减少不必要的设计变更与返工。

2、生产制造阶段的应用

生产制造是装配式建筑重要的环节,生产商可以利用BIM平台获取预制构件的尺寸、参数、材质等制定科学的生产计划,并将生产信息实时反馈到BIM平台,让施工单位能够了解生产进度,从而做好施工准备。为了保证预制构件生产质量,可以将BIM与RFID技术相结合,根据客户需求,对构件统一编码,确保构件信息准确,并将含有构件类型、尺寸、材质等参数的RFID芯片植入构件内,供相关人员读取,提高构件生产效率,减少生产误差。

3、在建造施工阶段的应用

3.1预制构件现场管理

装配式建筑因预制构件种类繁多,经常会出现构件丢失、错用、误用等情况,所以对预制构件现场管理务必要严格。在现场管理中,主要将 RFID 技术与 BIM 技术结合,对构件进行实时追踪控制。构件入场时,在门禁系统中设置RFID 阅读器,当运输车辆的入场信息被接收后,应马上组织人员进入现场检验,确认合格且信息准确无误后,按此前规划的线路引导到指定地点,并按构件存放要求放置,同时在 RFID 芯片中输入构配件到场的相关信息。在构件吊装阶段,工作人员手持阅读器和显示器,按照显示器上的信息依次进行吊运和装配,做到规范且一步到位,提升工作效率。

3.2施工模拟仿真

装配式建筑施工机械化程度高,施工工艺复杂,安全防护要求也高,需要各方协调配合,为此在施工前,施工方可利用 BIM 技术进行装配吊装的施工模拟和仿真,进一步优化施工流程及施工方案,确保构件准确定位,从而实现高质量的安装。利用 BIM 技术优化施工场地布置,包括垂直机械、临时设施、构配件等位置合理布置,优化临时道路、车辆运输路线,尽可能降低二次搬运的浪费,降低施工成本,提升施工机械吊装效率,加快装配进度。在各工序施工前,利用 BIM 技术实现可视化技术交底,通过三维展示,使交底更直观,各部门沟通更高效。另外,施工方也可通过 BIM 技术模拟安全突发事件,完善应急预案,减少安全事故发生概率。

4、运营维护阶段的应用

随着物联网应用越来越广泛,装配式建筑运维阶段 BIM 技术的应用也迎来了新的机遇。在突发火灾等应急管理方面,通过BIM 信息模型界面,可自动触发火警警报,准确定位火灾发生位置,为及时疏散人群和处理灾情提供重要信息。在装配式建筑及设备维护方面,运维管理人员可直接从 BIM 模型调取预制构件及设备的相关信息,提高维修的效率及水平。运维人员利用预制构件的 RFID 标签,获取保存其中的构件质量信息,也可取得生产工人、运输者、安装工人及施工人员等相关信息,实现装配式建筑质量可追溯,明确责任归属。利用预制构件中预埋的 RFID 标签,对装配式建筑的整个使用过程能耗进行有效的监控、检测并分析,从而在 BIM 模型中准确定位高能耗部位,并采取合适的办法进行处理,从而实现装配式建筑的绿色运维管理。

结语:通过BIM技术在装配式建筑工程中的应用,能够实现建筑从设计阶段、生产制造阶段、施工阶段到后期运营维护阶段整个过程的监控管理,能够有效的提升装配式建筑的整体水平,有助于促进我国新型建筑的发展。BIM技术是一种新型技术,在建筑行业应用发展时间尚短,相关技术人员仍然要加大研究与实践力度,促进建筑行业优化升级,实现建筑产业加快发展。

参考文献:

[1]杨刘.BIM技术在预制装配式住宅中的应用研究[J]. 门窗. 2015(03)

[2]常春光,吴飞飞. 基于BIM和RFID技术的装配式建筑施工过程管理[J]. 沈阳建筑大学学报(社会科学版). 2015(02)

论文作者:孙胜强

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第10期

论文发表时间:2018/8/28

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