装配式建筑设计施工中BIM技术的应用研究论文_李曾玉

装配式建筑设计施工中BIM技术的应用研究论文_李曾玉

1 概述

1.1 装配式建筑概述

正确选择好预制结构构件和按照既定的装配工艺有序的开展装配式建筑施工不仅能够降低工程的施工成本,缩短工程的施工工期而且还能够有效的提高工程的施工效率。装配式建筑施工简单来讲就是先选择好预制工件的方式,在按照建筑施工的实际需求把建筑结构构件设计出来,之后将设计好的构件交予施工现场,施工现场在根据具体的设计方案对构件进行装配。装配式建筑形式的主要特点就是工作人员的施工强度要很小,施工工期很短并且施工效率很高,这种建筑形式能够把建筑企业在工程施工当中的整体成本降到理想的范围内,是一种非常符合现代建筑设计施工的建筑设计施工类型,因此在建筑行业当中的前景十分广阔。

1.2 装配式建筑设计施工与BIM技术应用的关系

随着市场发展对建筑设计使用功能性及实用性要求的逐步升高,建筑建设成本随之攀升,为更好的适应市场环境,采用装配式建筑设计尤为必要。早期阶段的装配式建筑设计仍离不开对模版类施工材料的运用,相关的经济效益及节能效益不高。现阶段的装配式建筑设计,同时对BIM技术的科学化运用,有效解决以上问题,从节约、环保及绿色处理角度分析,现代装配式建筑设计施工均优于传统装配式建筑建设,是未来阶段建筑行业房屋建设设计的主要发展方向。BIM技术基于计算机图像处理技术开发,技术图像处理空间维度更高,同时可有效的根据实际使用要求,对BIM技术应用功能做出调整,进一步突出BIM技术应用灵活性及多变性特征。BIM技术在装配式建筑方面的设计施工应用,最早可追溯到上世纪末期,该阶段建筑设施方案总体已采用模块化项目设计模式,但设计形式单一,技术应用条件受限,未能充分的发挥BIM技术在装配式建筑建设应用方面的实际优势。在后续阶段的信息化网络技术及建筑技术设计完善阶段,BIM技术可视化、集成化及模拟性特点愈发明显,进而得以在现代装配式建筑设计施工方面大展拳脚。通过运用数据库信息,分析建筑模版构成参数,并对建筑设计方向及设计结构做出判断,采取三维模型构建方法实现对建筑模型的立体化设置,在模型中对现场施工、构件生产及建筑设计等进行拟真操作,继而运用BIM技术达到装配式建筑设计施工的低成本与高质量作业要求。

2 装配式建筑设计施工中BIM技术的应用

2.1 深化设计

2.1.1 各个专业的协同深化设计

基于设计阶段提供的Revit建筑模型,对模型进行细化和完善,将模型转换成BIM软件通用格式IFC文件格式,然后导入到Tekla软件并修改模型。Tekla软件相对于其他软件具有智能出图、自动更新数据、自动生成构建清单等功能。对模型的建筑、结构、机电进行分类,分派到各个专业进行深化设计,按照“谁施工、谁设计”的原则,分配到各个专业进行深化设计。各专业再针对自己负责的部分进行拆分,在保证建筑构件的结构和功能完整性的前提下,尽量减少构件的种类,生成各部分构件的加工详图和详细信息,提高构件的精度,为现场安装做准备,做到各构件节点和预留孔等细节部位的可视化,从而减少错误发生、提高效率。

2.1.2 综合性的深化设计

对各专业深化设计的成果进行整合,选定一个主文件,将其他专业的模型连接到该主文件模型,最终得到一个全专业的综合模型,利用Navisworks软件进行碰撞检测,找出各专业系统间的碰撞点,并根据检验报告及意见对模型进行修改,直至解决所有碰撞,避免发生错漏碰缺、二次施工等问题,将现场施工出现的问题预先消除,同时Tekla软件会根据其自带的模板自动生成各类的工程量,信息与模型完全一致,最终形成竣工模型。

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2.2 工程量统计及造价管理

传统工程量计算及造价管理需要消耗的人力资源及物力资源较多,且实际成本较高,技术应用时间周期较长。而BIM技术由于采用智能化及自动化的电子运算,可在短期内完成大量的工程统计造价管理工作任务,并可将工程造价管理及工程量控制错误率控制在0.1%以下,有效解决工程造价管理核算及预算不准确问题,为后续阶段工程建设的顺利进行,提供实际参考,同时为工程造价管理内容的修正及修改预留了大量可用时间,使工程造价管理及工程量统计内容可与工程施工建设设计项目步调一致。

2.3 预制构件生产阶段

首先,优化整合预制构件,不但有利于明确构件生产流程,同样也是装配式建筑生产中较为关键的环节。为了提高预制构件的生产精准度,构件生产商可以应用BIM技术建立信息库,记录建筑物所需要的构件信息,直接对信息进行调取,制定生产计划,从而利用信息模型为施工单位传输构件的生产进度信息。其次,提高施工质量,降低装配式建筑建模与试制时间,提高施工效率。此外,利用BIM技术,有助于实现信息共享,生产商无需对具体数据进行计量,可直接获取配件信息进行生产。生产商可以把所有的设计数据与参数转化为条码,将其直接转换为固定的参数值,在进行装配的同时直接从BIM模型中找到目标参数,进而直接将生产的构件与参数目标对接,实现快速化生产的目标。不仅节省了生产构件所需时间,加快了生产自动化水平,同时也提高了构件的生产效率。

2.4 4D模拟施工

装配式建筑工程施工其施工顺序是不可逆的,是不能轻易进行调换的。在装配式建筑工程施工当中如果装配式建筑工程的施工顺序出现了错误问题,那么之前在工厂当中设计和制作好的那些建筑构件就意味着不能使用了,就需要重新的设计和制作,这样下来不仅会导致大量的人力,物力以及财力的浪费,而且还会对工程的施工工期带来严重的影响。所以,在装配式建筑工程施工当中应用BIM技术对工程建筑构件进行模拟通过4D技术构建出一个施工信息模型,把施工现场当中的设备、资源以及管理和布置等信息清晰的模拟出来,进而为各个施工部门的协调合作和工程施工的顺利进行打下坚实的基础。

2.5 施工质量进度成本控制

BIM技术在施工质量进度成本控制方面,需要结合RFID芯片数据处理技术加以完善,采用质量数据对等分析与施工流程的RFID芯片数据追踪,实现对施工现场的实时监控,并与3DBIM模型转换端口相连接,针对不同的施工技术质量问题进行修正,而后将相关数据发送至4DBIM可视化模型,引入资源维度控制降低工程资源运用成本,与此同时形成5DBIM建模,实现对施工进度及施工质量的控制,使装配式设计施工的BIM技术充分发挥管理控制优势,为未来阶段装配式建筑设计应用发展创造科技管理环境。

3 结语

综上所述,装配式建筑设计施工的BIM技术应用并非单一的软件技术控制模版,而是庞大的技术控制应用平台,通过技术建模,模型分析及工程施工流程模拟等,实现对装配式建筑施工管理的前期阶段拟真化控制优化,进而为后续阶段工程施工技术、管理等相关方面问题的解决夯实技术基础。

参考文献

[1]马跃强,施宝贵,武玉琼.BIM技术在预制装配式建筑施工中的应用研究[J].上海建设科技,2016(4).

[2]董苏然,许晓文,付素娟.BIM技术在装配式建筑设计中的应用实践[J].建设科技,2017(3).

论文作者:李曾玉

论文发表刊物:《红地产》4月

论文发表时间:2019/1/2

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