分析BIM技術與工廠化預制加工技術結(jié)合應用

文/周國忠、周榮華、陳龍 中建三局第二建設工程有限責任公司 陜西西安 710065

分析BIM技術與工廠化預制加工技術結(jié)合應用

文/周國忠、周榮華、陳龍 中建三局第二建設工程有限責任公司 陜西西安 710065

建筑工程項目具有投資大、耗能高、建設周期長等特點，并且還容易對環(huán)境造成污染，破壞生態(tài)平衡，在很大程度了阻礙了建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。為了協(xié)調(diào)建筑工程建設與生態(tài)環(huán)境之間的關系，保證可持續(xù)發(fā)展的實現(xiàn)，人們提出了BIM技術，經(jīng)過不斷發(fā)展、改進，逐漸形成了BIM技術與工廠預制加工技術相結(jié)合的BIM—FC技術，在建筑設計與建設中發(fā)揮著越來越重要的作用。本文介紹了BIM—FC軟件構(gòu)架及關鍵技術，對其具體應用進行了分析，希望能夠起到借鑒作用。BIM技術是信息化建筑技術的核心，而工廠化預制加工將是未來機電安裝行業(yè)的趨勢。以平安金融中心為例，從BIM技術的深化技術階段開始，將工廠化預制加工理念銜接進去，為風管預制加工工廠化提供了一個很好的范本。

BIMJ技術；工廠預制加工技術；BIM—FC技術；應用

BIM技術是一種應用于工程設計建設管理的數(shù)據(jù)化工具，其根本含義是借助于信息技術，通過構(gòu)建模型并進行計算、分析，將工程項目轉(zhuǎn)化為模型，將工程項目所有數(shù)據(jù)以及參數(shù)更加直觀的呈現(xiàn)出來。通過應用BIM技術，能夠為工作人員提供全面、準確的工程資料，幫助工作人員制定更加科學的工程設計方案，并對施工過程進行協(xié)調(diào)管理，加強不同部門之間的合作，完成高質(zhì)量工程項目的建設，在現(xiàn)代化建筑工程建設中發(fā)揮著重要作用。

為了迎合綠色施工的需要，近年來我國機電安裝行業(yè)不斷引進國外的先進技術，并在工藝流程上加以改進風管、電氣母線、橋架等基本實現(xiàn)工廠化預制、現(xiàn)場安裝，但預制化程度與土建、鋼結(jié)構(gòu)、玻璃幕墻等行業(yè)相比差距還很大，特別是機電安裝工程中的管道焊接技術。近年來也無重大突破，依舊停留在現(xiàn)場焊接制作的操作模式階段。管道工程本身具備管徑多、材質(zhì)復雜、壁厚系列不等、焊接工程量大的特點。在施工過程中則受材料供應、設備交安、氣候條件、現(xiàn)場作業(yè)面等諸多制約因素影響。同時由于管道連接中焊接量大成為其原因，主要是由于管線布置不夠精確限制了預制加工的深度和發(fā)展。傳統(tǒng)預制方式的管道預制深度只能達到25-35%，而工廠化預制方式可以達到60，甚至更高。

為此本課題提出了與BIM技術相結(jié)合的管道預制加工方式，擬加深管道預制加工的工廠化程度進一步提高管道預制加工的精度。

1、BIM—FC軟件介紹及關鍵技術

BIM技術是建筑行業(yè)中一項重要數(shù)字化技術，貫穿建筑整個生命周期，通過將其與工廠化預制加工技術結(jié)合使用，逐漸發(fā)展形成BIM—FC技術，能夠有效提高施工效率，同時還能提高建筑機電工程產(chǎn)品質(zhì)量，在建筑工程設計、建設與維護中發(fā)揮著越來越重要的作用。

要想充分發(fā)揮出BIM—FC技術的應用價值和應用優(yōu)勢，首先需要全面了解BIM—FC軟件構(gòu)成，掌握其中的關鍵操作技術，正確、規(guī)范使用該項技術。本文介紹的BIM—FC軟件是以BIM—FIM軟件為基礎優(yōu)化而來的，軟件系統(tǒng)的整體框架以及客戶端框架分別為C/S架構(gòu)和MVVM架構(gòu)，通過客戶端框架，能夠快速獲取工程項目的各項數(shù)據(jù)、參數(shù)、狀態(tài)以及工程各環(huán)節(jié)之間的關系，然后再經(jīng)由C/S架構(gòu)對這些信息進行分析、處理，為工程設計提供更加科學、可靠的資料，協(xié)調(diào)工程質(zhì)量、工程成本以及工程進度三者之間的關系，完成高質(zhì)量的工程項目建設[1]。

2、BIM—FC技術的具體應用

2.1 在工程方案設計中的應用

在設計工程方案時，通過應用BIM—FC技術，能夠?qū)Σ煌こ汰h(huán)節(jié)進行協(xié)調(diào)，有效提高了工程方案設計水平和設計質(zhì)量。首先，應該借助線條將工程方案以立體方式呈現(xiàn)出來，構(gòu)建三維化可視工程模型，使工程邏輯關系更加直觀、清晰，改變了傳統(tǒng)平面設計模式。在完成模型構(gòu)建之后，需要根據(jù)工程特點和建設要求，將預制構(gòu)建工廠劃分為不同的功能模塊，并利用各個功能模塊協(xié)調(diào)工程不同環(huán)節(jié)之間的關系，保證工程項目的整體性。然后再利用三維模型對施工情況進行模擬，找出施工中容易出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)，對工程方案進行調(diào)整、優(yōu)化，保證工程效益的最大化[2]。

2.2 在工程項目建設中的應用

在工程項目建設階段，需要利用BIM—FC技術從工程重點施工環(huán)節(jié)、工程造價以及基礎預埋與安裝三個方面進行分析。首先，為了避免出現(xiàn)工程質(zhì)量隱患，應該對復雜、重要以及隱蔽性工程進行重點分析，更加直觀的將工程關系表現(xiàn)出來，針對施工中容易出錯的環(huán)節(jié)進行整改，為確保工程質(zhì)量提供保障[3]。其次，利用工程項目模型，對工程成本進行預算，制定科學的物資采購技術，在保證施工順利完成的基礎上，避免出現(xiàn)物資堆積現(xiàn)象，并對工程人員組成進行優(yōu)化配置，減少人工成本。最后，在工程基礎預埋以及設備安裝之前，利用BIM—FC技術可以明確各種管線關系，調(diào)整管線鋪設路線以及設備安裝位置，避免管線之間出現(xiàn)沖突，保證施工的順利進行。

2.3 在構(gòu)件生產(chǎn)過程中的應用

BIM—FC技術在構(gòu)件生產(chǎn)過程中的應用主要體現(xiàn)在四個方面。第一，對構(gòu)件加工材料進行管理，根據(jù)生產(chǎn)需求，制定科學的材料采購計劃，確保加工材料的及時供應，完成訂單生產(chǎn)任務。第二，提高預制構(gòu)件加工質(zhì)量，實現(xiàn)工程項目不同技術領域的統(tǒng)一性和同步性，降低工程難度、減少操作次數(shù)，在提高生產(chǎn)效率的同時，能夠有效避免出現(xiàn)人為失誤現(xiàn)象。第三，提供構(gòu)件生產(chǎn)過程中的各項資料，包括預制構(gòu)件生產(chǎn)計劃和庫存情況，使加工人員做好加工準備。第四，對不同構(gòu)架類型進行標注，協(xié)調(diào)項目施工各個部門之間的關系，根據(jù)工程建設需求，保證構(gòu)件的及時供應，并對構(gòu)件運輸情況進行監(jiān)測，對供應計劃做出適當調(diào)整。

2.4 在工程運營維護中的應用

完成工程建設之后，為了提高工程項目建設收益，還需要在工程投入使用后，對其進行維護和管理，延長工程項目使用周期。利用BIM—FC技術可以對建筑內(nèi)各種設備的運行情況進行實時監(jiān)督，了解設備運行狀態(tài)及工作性能，定期進行維護，使其保持最佳工作狀態(tài)，當出現(xiàn)故障問題或者設備老化時，及時進行設備更新。

總結(jié)：

通過將BIM技術與工廠化預制加工技術相結(jié)合，能夠更加直觀化、立體化的將工程項目呈現(xiàn)出來，明確不同構(gòu)件之間的關系，根據(jù)建設需求及建設目的，對工程方案進行調(diào)整，為構(gòu)件預制加工提供更加準確的資料，提高工程建設質(zhì)量和施工效率，節(jié)約工程成本?；贐IM—FC技術在建筑全生命周期中表現(xiàn)出的巨大應用優(yōu)勢，該項技術將會擁有更加廣闊的應用前景，對推動建筑行業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

[1]高亮,鐘劍,羅世聞,等.BIM結(jié)合工廠化預制加工技術的應用[J].建設科技，2014，（22）：73-75.

[2]趙民琪,邢磊.BIM技術在管道預制加工中的應用[J].安裝,2012，(1):55-59.

[3]張光明.基于BIM的工廠化管理系統(tǒng)應用[J].中國建設信息,2014，(22):12-14.