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摘要:在我国持续推进可持续发展、经济建设逐步加深的大背景下,发展装配式建筑是实现建筑产业化的必然要求,而信息化则是建筑产业现代化一大基本特征。在装配建筑产业化中引进建筑信息化模型(BIM)技术,对装配式建筑与BIM技术的特点进行详细介绍,并与具体案例相结合展开分析,分析结果证明在装配式建筑的整个生命周期中贯穿BIM技术,应用远景广袤。
关键词:BIM技术;装配式建筑;应用分析
1装配式建筑与BIM概述
1.1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[1]。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。
1.2BIM技术
BuildingInformationModeling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[2]。
2BIM技术原理及其特点
BIM技术的基础就是建筑工程项目中的各种相关信息数据,然后再通过建立建筑模型,来模拟建筑物的真实信息,换言之就是一种数字信息的仿真。BIM技术具有可视化,协调性,模拟性,优化性和可出图性五大特点。
2.1BIM技术的可视化
可视化顾名思义就是能蚩醇、能够得到的形式,可视化在建筑行业的运用中有可观的前景。传统的读图就是拿到施工图纸,看着这些线条进行空间的想象,对于今天复杂多变、形式不一的建筑来说不太现实。而BIM技术把图纸中的这些平面化的线条进行三维立体的展示,让工作人员一目了然,能够形成一种通构件之间的互动性和反馈性可视。不仅如此,在BIM技术的帮助下,工程中的设计、建造、运营等都可以在可视化的状态下进行。
2.2BIM技术的协调性
在建筑业中协调性是非常重要的内容之一。在整个项目的实施过程中,设计单位、施工单位以及业主之间都要时时刻刻进行配合,做好协调工作。BIM技术的协调性能够很好地解决各方沟通不到位的问题。BIM技术可以提供协调数据,具体操作就是对建筑物建造前期存在的不同专业间的碰撞问题进行协调,然后生成数据。另外BIM技术还可以解决电梯井布置与其他设计布置及净空要求之间的协调,地下排水布置与其他设计布置之间的协调等等。
2.3BIM技术的模拟性
BIM技术的模拟性并不是单单的对建筑物模型进行模拟,还能够对虚拟的事物进行模拟。在设计阶段可以进行节能模拟、热能传导模拟、日照模拟等等;在招投标阶段可以进行4D模拟(三维模型+项目的发展时间),就是依据施工组织设计来进行实际施工的模拟;另外还有5D模拟(基于3D模型的造价控制),来对整个工程的成本进行控制;在整个工程的后期运营阶段也可以进行模拟,例如对一些突发情况人员的紧急疏散进行模拟。
2.4BIM技术的优化性
BIM技术在整个工程的设计、施工、运营过程中可以做到更好的优化。在工程中,优化受到时间、信息和复杂程度的制约。合理地优化是在准确信息的基础上做出来的,而这一点就是BIM技术的优势所在,它不仅可以提供建筑物实际的所有信息,还可以提供建筑物发生变化后的信息。对于现在复杂程度高的建筑物,BIM与其配套的各种优化工具可以对其实现优化。
2.5BIM技术的可出图性
BIM技术的可出图性并不是指出一些建筑设计图纸,而是对建筑物进行了可视化展示、协调、模拟和优化后,出一些关于综合管线、综合结构留洞的图,以此来消除一些错误,甚至可以做一些建议改进的方案。
3BIM技术在装配式建筑中的优势
BIM技术相对传统技术而言主要有协调性、可视性、模拟性、出图性以及优化性五个特点。工程管理人员可利用建筑信息模型及BIM技术的特点,优化施工方案、组织设计、技术交底等,从而提升设计、施工的准确性及质量。
3.1深化设计
在施工前利用BIM技术建立施工项目模型,对模型进行碰撞检查、优化管线排布,并提交设计院进行审核,形成更加科学、合理的模型,有效指导管线综合排布及预留预埋,从而降低装配式建筑可能出现的局部预埋件无法对接及回厂重造等情况。
3.2出图、交底及施工
相较于传统图纸而言,BIM技术强大出图功能可以为厂家提供准确的模型信息,指导厂家完成各个部件的预制加工,最终实现无缝对接。
3.3完善的运行维护体系
BIM技术作为全面的建筑信息模型,不仅可以在施工阶段指导施工,同时可以实现对建筑物的运行和维护。经过优化得到的模型和实际完成的建筑保持高度一致,在模型中包含建筑物的各个系统,各个部件及组装信息。建筑信息模型实时同步模拟,无论建筑物在运行过程中出现任何问题,都可以提取相应的模型信息,高效实现建筑物运行维护。此外,即使建筑物需要被拆除,模型也可以筛选出可回收再利用的部件,减少不必要的浪费。
4BIM技术_在装配式建筑中的应用分析
4.1模拟施工
BIM技术对建筑物的全生命周期、全构件进行分析整合,统一协调的实现模拟施工,发现存在的问题并提出有效的解决方案,准确的体现装配式建筑在装配过程中的次序,直观的为施工人员展示建筑物的装配过程。
4.2预制构件
BIM模型可以指导厂家对建筑物所需的各种部件完成预制化加工,在出厂时对构件信息进行编码,并在管理中心保存构件的重量、安装位置等具体信息,根据构件的编码,将不同规格的构件准确配送到施工现场。编码后的构件,还将为建筑物的运行维护提供方便。
4.3现场施工
(1)材料的科学管理。BIM技术一方面结合现场实际情况,实现对不同施工阶段材料需求量的计算,及时准确的做好材料的准备工作,避免窝工及现场材料过多现象;另一方面可以随时根据现场进度情况调整材料进场计划,实现材料的精细化管理。
(2)构件的实时监测。BIM技术对建筑物不同装配阶段的时实分析,在装配就位后,对构件的位置及组装细节进行校核,提高装配过程的安全性。
结语
为了响应我国绿色、可持续发展的理念,装配式建筑正在逐步成为21世纪建筑业发展的风向标,而BIM技术的融入弥补了装配式建筑中信息难以收集、处理等缺点。把BIM技术应用在装配式建筑的全寿命周期管理中使得装配式建筑有了更好的发展前景。在BIM技术的应用过程中结合RFID技术可以更有效的提高装配式建筑的设计、生产、施工、维护的管理效率。所以对BIM技术在装配式建筑中的应用进行更加深入的研究探讨是我们今后的主要研究方向。
参考文献
[1]李天华,袁永,张明媛.装配式建筑全生命周期管理中BIM与RFID的应用[J].工程管理学报,2012,26(3):28-32.
[2]王延魁,赵一洁,张睿奕,等.基于BIM与RFID的建筑设备运行维护管理系统研究[J].建筑经济,2013,(11):113-116.
[3]孟森,刘欣,张世洋.浅谈基于BIM的工程造价管理[J].工程建设,2012,44(5):74-78.
[4]齐宝库,李长福.基于BIM的装配式建筑全生命周期管理问题研究[J].施工技术,2014(15):25-29.
[5]常春光,吴飞飞,等.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(2):170-174.