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摘要:随着BIM技术的不断完善和中国建筑业的蓬勃发展,BIM技术因应用于建筑工程领域的先进性、适用性和高效性而受到工程师、承包商和业主的广泛关注和认可。近年来我国装配式建筑迅猛发展,新型建造方式需要各专业间高度协调配合,各个阶段有机衔接,管理也更为精细严格,BIM技术为装配式建筑项目提供一个协调工作的平台,提高工作效率,减少设计错误,避免返工作业,降低工程成本,成为推动建筑工业化可持续发展的必然要求。
关键词:装配式建筑;BIM技术;设计应用
BIM也就是建筑信息模型,它指的是在建筑工程项目中,利用建筑项目相关信息和数据建立模型的一项技术。这项技术的产生和发展的目的是,通过对建筑工程中的各项数据进行建模分析,使得建筑工程的设计和施工两者之间保持一致和协调。建筑信息模型,不是一个软件,而是一个理念,是一个系统工程。这个系统工程可以使工程建设中的方方面面串联起来,从而提高各环节的效率和质量。什么是装配式建筑?装配式建筑指的是一类可以极大程度上提高施工的工作效率,并且减少施工的工作时间的建筑,具有结构好、保温隔热效果好、防火、隔音能力强的优势并且还可以节能减排。
1 装配式建筑与BIM概述
1.1 BIM技术
Building Information Modeling即建筑信息模型简称为BIM,其是通过数字技术对某一建筑项目的功能、物理信息进行表述,可以将BIM技术在项目各个阶段和参与方式各异的情况下完成录入、修正、输出项目信息等操作,拥有仿真性、可视性、改良性、协调化、可输出图等特征。作为项目信息协同、共享的载体-BIM技术,能够提供给项目从策划概念到维护拆掉整个生命周期决策根据。
1.2 装配式建筑
在生产车间中预制好建筑的部品、构建、原料后,向施工现场运送加以安装,最后采用后浇筑砼或浆锚法相连而产生建筑产品称之为装配式建筑。板材、砌块、盒式、升层升板、骨架板材等五种建筑类型均为装配式建筑。因为该类建筑有很多在车间加工完毕的建筑补品,因此导致原始现浇作业大大低于装配作业。采取建筑、装修相融合的设计,使功能现代化、设计多元化、生产车间化、施工装配化的模式形成,推动建筑行业转变成节省、集成、科技、环保等现代化形式,与绿色建筑的诉求相契合。
2 应用现状分析
在装配式建筑等领域,它可以用于增强装配式建筑的力学性能研究。所以发展BIM技术一定可以推动建筑行业的快速发展。首先,BIM技术可以用于管理工程进度。以城市商业建筑施工项目为例,在城市中这种施工项目时间紧任务重,施工现场周围交通等因素复杂多变。并且还会受到一些外部环境因素,比如说交通状况和气候等影响,再加上一些突发事件的产生,使得城市商业建筑工程进展备受阻碍。而要解决这一问题,就必须在施工过程中不断地根据实际情况做出实时调整。这就意味着,在工程管理过程中,必须综合多种因素对项目进行不断的评估,从而制定出合理的进度表。而在工程严重受阻时,也必须对影响因素进行分析和解决,这些都离不开BIM技术的应用。其次,BIM技术的应用可以提高工程管理质量。近年来我国频繁发生各种重大安全事故,其中道路桥梁的坍塌事故时有发生,导致这些道路桥梁工程质量差的原因有很多,施工人员的素质和技能不够高,施工管理方案不完善,项目控制体制不合理,机械设备没有更新换代,以及施工原材料的偷工减料都可以导致工程质量低下,而要解决这些问题就不得不对整个施工过程进行全方位多角度动态化的监督和管理。从造成工程质量低下的各个方面入手来解决这一问题。
3 BIM在装配式建筑设计中的应用
3.1 设计阶段的应用
装配式建筑的典型特征是部件或标准化的预制构件在工厂生产之后,将其运到施工现场进行组装、装配成整体。传统设计当中,在表达预制构件这方面,其主要还是通过预制构件加工图进行的,且还是借助传统的二维形式来表达出其平立剖面图纸。将BIM运用到装配式建筑中去,通过“预制构件模型”进行系统集成与表达,这需要将装配式建筑的BIM构件库给建立好。这样不但能够增加BIM虚拟构件的种类、数量以及规格,还能够逐渐的将预制构件库构建成标准化。在装配式建筑中,预制构件的“拆分设计”一定要做到位。在传统的方法下,大部分都是在完成施工图之后,由构件厂来实施“构件拆分”。然而,专业介入应始于前期策划这一阶段,进而将装配式建筑的产业化目标以及技术路线给确定好,在设计方案这一阶段,方案创作要建立在构件拆分原则以及既定目标的基础上,这样能够防止因为方案性的不合理而造成后期技术经济性也不合理的情况,防止因前后脱节导致设计出现失误。
3.2 初步设计阶段协同设计
BIM 技术作为新的建筑设计方法,可以在设计初期,根据建筑物所在地的环境、气候、日照等信息分析建筑的能耗,若将其应用于初期设计中可以评估设计效果和建筑能耗,并可近一步修正建筑设计,进而达到节能的标准。初步设计阶段,结合各专业的工作进一步优化和深化。通过确定建筑的外立面方案及装饰材料,结合立面方案和墙板组合设计方案,实现需要的立面效果,并反映在BIM技术的立面效果图上。在预制的墙板构件上开始考虑电气专业的强、弱电箱、预埋管线和开关点位的技术方案。同时,装修设计也需要提供详细的设施布置图。在BIM技术的数据模型中进行碰撞检查,从而确定布置方案的可行性。还需要根据BIM技术数据模型中提供的经济性信息,评估并分析建造成本对技术方案的影响,并确定最终的技术路线。
3.3 施工图设计阶段协同设计
施工图阶段需要继承初步设计确定的技术路线,并进行深化设计。各专业与建筑部品、装饰装修、构件厂等上下游厂商加强配合,在统一的BIM技术数据平台上,做好构件组合和深化设计,提供能够在构件加工厂加工的预制构件尺寸控制图,做好构件的预留预埋和连接节点设计,重点还要做好节点的防水、防火、隔声设计和系统集成设计。相比于现浇结构,装配式结构还需要在建筑工程设计文件编制深度规定的基础上,增加构件尺寸控制图、墙板编号索引图和连接节点构造详图等。建筑师的工作主要是协助结构专业做好预制构件加工图的设计,确保预制构件实现设计意图。
3.4 充分应用信息管理系统
运用BIM技术,可以建立建筑从生产阶段到运维阶段的全部信息管理系统。在建筑日常运行时,可对设备动态监测,极早发现危害;在灾害发生时,及时定位构件破坏点,减小灾害损失;在发生质量问题时,还可追究具体相关人的责任。廷魁等讨论了BIM及RFID技术在建筑设备的运行维护管理方面发挥的作用,并设计了一个BIM/RFID环境下建筑设备运维框架。白庶等探析了BIM和RFID在运维阶段的具体运用,并提出绿色运维管理理念;用BIM对设备监测和分析,排除高能耗设备;利用BIM模型筛选出可回收利用的资源进行二次开发回收利用,节约资源,避免浪费。
总之,BIM技术在装配式建筑中使用,能够使工程质量和生产率卓效提升,能够保证构建规整化、户型规范化的装配式建筑出炉,降低了设计失误率,出图率提升,特别是能够紧密连接生产中的上下游公司,信息化推动产业化的发展模式切实完成,不过在装配式建筑中还需要化解BIM技术还存在软件太过封闭、软件同我国制图标准有一定分歧、信管智能化程度低下等问题,进而能保证建筑产业化得到稳健发展,从而推动建筑产业改变发展模式。
参考文献
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[3] 韩友强. BIM技术在装配式建筑结构施工中的应用[J]. 建材与装饰,2016,34:32-33.
论文作者:欧涛
论文发表刊物:《基层建设》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/2
标签:建筑论文; 技术论文; 预制构件论文; 构件论文; 阶段论文; 项目论文; 这一论文; 《基层建设》2017年第19期论文;