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摘要:装配式建筑已经成为我国现代建筑行业发展的主要潮流,而作为建筑信息化主要工具的BIM(BuildingInformationModeling,建筑信息模型)技术也大大促进了建筑业的发展。通过对近几年来装配式建筑以及BIM技术应用的综述性文章进行研究,文章从BIM技术的特点出发,并且对BIM技术在装配式建筑中的应用进行探究,旨在推动装配式建筑项目实现标准化、信息化发展。
关键词:装配式建筑;BIM;特点;应用
引言
在我国现阶段,随着可持续发展、节能环保等理念的不断深入,装配式建筑正在逐步成为人们关注的焦点。与传统现浇式建筑相比,装配式建筑有节约成本、缩短工期、减轻噪音、施工污染少等特点。而BIM技术在信息化时代对建筑业的发展也有很大的推动作用。
一、BIM技术特点
1、BIM技术的可视化
可视化就是能直观呈现在眼前的形式,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、BIM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。
3、BIM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。
4、BIM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。
5、BIM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。
二、BIM技术在装配式建筑中的应用
1、BIM技术在装配式建筑设计规划阶段的应用
在这个阶段BIM技术发挥了很大的作用,它的主要优势是协同一致、相互关联、参数化,这就可以很好地解决传统建筑中出现的一些设计冲突造成的设计变更问题。第一,BIM技术在该阶段可以进行选址的规划和场地分析。在整个项目中起着关键作用的就是场地分析,它影响着建设项目的定位。而传统的方法没有足够的定量分析,也不能对大量的数据进行科学处理等等,但是在BIM技术的帮助下与地理信息系统相结合,根据拟建建筑物的空间信息和场地条件,对其进行数据建模。这样就可以更好的帮助决策者进行场地分析和规划选址;第二,可以利用BIM技术绘制图纸和建立模型。与传统图纸相比,BIM技术最大的好处就是它所绘制的图纸中的每一个图元都是由工程含义的,例如构件的空间尺寸、材料的属性等等,这样就有了模型参数的关联性。在BIM建立的模型中,任何一个构件的模型参数发生变化,随即构件也会发生变化。BIM模型还可以进行实际的施工模拟,在模拟过程中发现问题及时改进。同时根据BIM技术的可视化特征,各个参与方就设计方案可以进行沟通;第三,BIM技术可以解决设计的冲突检查。传统的方法都是根据设计图纸通过想象来对建筑物的立体图进行还原,没有科学的方法必然会产生一定的误差,这就导致在施工的时候会出现与设计不符现象,导致方案重新修改,工期延长,成本增加。而结构师利用BIM技术,如果设计过程中出现管线冲突,在BIM模型中就会显示出来,可以进行及时修改;第四,利用BIM技术可以进行工程造价计算。传统的造价还是用人工来进行工程量的统计和计算,这样就会出现计算失误,而有了BIM软件,可以为造价人员提供大量的工程量信息以及定额信息,既节省时间也降低错误率,并且预算和实际的误差。
2、BIM技术在装配式建筑生产制造阶段的应用
在装配式建筑的构件生产制作阶段,把BIM技术和RFID(无线射频识别)技术相结合,将含有构件的材料种类、几何尺寸、安装位置等信息的RFID芯片植入到各类预制构件中。又因为RFID标签编码具有唯一性原则,所以在构件的生产、存储、运输、吊装等过程中可以保证信息的准确性。BIM的作用体现在不仅可以为构件的生产管理子系统提供构件的有关数据,还可以把每个预制构件的存储、质量监测、生产等信息返回给BIM数据库。这样在BIM与FRID技术的完美结合下,可以实现预制构件零缺陷、零库存的目标。
3、BIM技术在装配式建筑施工建造阶段的应用
在装配式建筑施工阶段,BIM技术的主要应用价值有以下方面:第一,能够随预制构件的库存和现场管理进行改善。在实际的施工现场构件找不到或者构件找错等情况是时有发生的,所以只有严格对施工现场进行管理才可以防止此类事件的发生。而在这个阶段利用BIM技术和RFID技术的有效结合,就可以对这些构件实时追踪控制。它们结合的优势就在于获得信息准确且传递速度快,能够减少人工引起的误差;第二,利用5D施工模型对施工、成本计划进行优化,对工程质量的进度进行控制。基于3D-BIM模型,又引入了时间和资源维度形成5D-BIM模型,以此来对装配式建筑的各种资源投入情况和整个施工过程进行模拟,形成一个动态的施工规划。另外在模拟的过程中,对原有的施工规划存在的问题进行优化,避免工期延长和成本增加。5D-BIM模拟还可以使整个项目的施工流程和成本资源的投入更加直观的展现在施工人员和技术人员面前。
三、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]张丹宁.浅析BIM技术在装配式建筑中的应用[J].建材与装饰,2018,No.540(31):28.
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[3]胡婷.浅谈BIM技术在装配式建筑施工中的运用与发展[J].居业,2018,No.124(05):98-99.