BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用探究

吳子鑫

廣東省第一建筑工程有限公司 廣東 廣州 510010

在我國(guó)現(xiàn)階段，BIM技術(shù)和裝配式建筑均屬于新興技術(shù)，其中BIM技術(shù)作為一種建筑信息化立體模型，具有可視化、模擬性、協(xié)調(diào)性、優(yōu)化性和信息輸出多元性等特點(diǎn)，而裝配式建筑則運(yùn)用現(xiàn)代先進(jìn)的工業(yè)技術(shù)和組織，使建筑向標(biāo)準(zhǔn)化方面發(fā)展，解決了傳統(tǒng)建筑工期長(zhǎng)、資源損耗大、施工環(huán)境惡劣和質(zhì)量通病突出等弊端。裝配式的核心是“工業(yè)化建筑實(shí)體集成”，而B(niǎo)IM技術(shù)是“信息化組織管理集成”，在裝配式建筑中應(yīng)用BIM技術(shù)將會(huì)使其更趨于完善合理，將成為當(dāng)代建筑主要建造方式的主流。

1 BIM技術(shù)應(yīng)用于裝配式建筑的可行性

近幾年，發(fā)展迅速的裝配式建筑在取得成果的同時(shí)，也存在部分問(wèn)題，如相關(guān)法律法規(guī)、政府性文件及規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)更新不及時(shí)、不完善；傳統(tǒng)的項(xiàng)目管理模式及管理水平無(wú)法適應(yīng)裝配式建筑發(fā)展需要；構(gòu)件深化、生產(chǎn)誤差大，與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工脫節(jié)；工程生命周期短，信息傳遞及管理響應(yīng)相對(duì)滯后。而將BIM技術(shù)應(yīng)用到裝配式建筑中，在深化設(shè)計(jì)中可利用三維模型，進(jìn)行全方位的詳細(xì)展現(xiàn)，檢查碰撞、管線(xiàn)排布優(yōu)化、預(yù)制構(gòu)件和相關(guān)節(jié)點(diǎn)的深化，且BIM技術(shù)更具出圖功能，其能為廠家提供精準(zhǔn)的模型信息，為廠家提供各部件的預(yù)制加工提供參考，最后達(dá)到設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、現(xiàn)場(chǎng)安裝等無(wú)縫對(duì)接的效果，大幅度減少誤差；而將BIM技術(shù)貫穿應(yīng)用于裝配式建筑全生命周期中，不僅能實(shí)現(xiàn)各階段、各專(zhuān)業(yè)、各部門(mén)及各參建單位間信息的及時(shí)共享，大幅度提高信息傳輸?shù)臏?zhǔn)確率及效率，并通過(guò)信息管理及時(shí)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制，使項(xiàng)目運(yùn)行系統(tǒng)不斷完善，為項(xiàng)目建立科學(xué)有效的管理體系奠定基礎(chǔ)，通過(guò)項(xiàng)目的管理、實(shí)踐，為相關(guān)法律、法規(guī)、政府性文件及規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的制定提供參考。BIM技術(shù)解決了現(xiàn)階段裝配式建筑發(fā)展的問(wèn)題瓶頸，能使裝配式建筑保持科學(xué)、合理、快速的發(fā)展[1]。

2 BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用

2.1 BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用

在裝配式建筑的設(shè)計(jì)階段應(yīng)用BIM技術(shù)具有重大應(yīng)用意義，其具有相互關(guān)聯(lián)、協(xié)調(diào)一致和參數(shù)化等優(yōu)勢(shì)，能更好地解決傳統(tǒng)建筑中各專(zhuān)業(yè)間因缺乏討論交流而造成設(shè)計(jì)沖突以及設(shè)計(jì)變更等問(wèn)題。

首先，應(yīng)用BIM技術(shù)根據(jù)建筑物所在的地理位置和空間信息建立數(shù)據(jù)模型，對(duì)裝配式建筑的規(guī)劃布置、日照及采光進(jìn)行模擬、能耗分析，為決策者和設(shè)計(jì)者提供有效的視覺(jué)和數(shù)據(jù)參考，使建筑物的規(guī)劃布置、朝向等更趨于合理，更節(jié)能環(huán)保；其次，利用BIM技術(shù)可實(shí)現(xiàn)裝配式建筑設(shè)計(jì)間的多專(zhuān)業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)，利用BIM標(biāo)準(zhǔn)化模型庫(kù)，構(gòu)建三維模型，將各專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行鏈接，實(shí)現(xiàn)信息的共享，使各專(zhuān)業(yè)之間可以及時(shí)交流探討，不斷完善設(shè)計(jì)，提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量及效率，避免由于設(shè)計(jì)原因造成的資源浪費(fèi)、返工、工期延長(zhǎng)和成本增加等問(wèn)題；再次，利用BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)了由三維實(shí)體模型取代傳統(tǒng)的二維圖紙，通過(guò)BIM技術(shù)繪制的圖紙中的每個(gè)圖元都具備工程屬性，并使模型參數(shù)之間具有關(guān)聯(lián)性，改變模型中的某一部分，相關(guān)聯(lián)的部分將同時(shí)刷新，大大提高設(shè)計(jì)效率。最后，BIM技術(shù)還能實(shí)現(xiàn)裝配式建筑設(shè)計(jì)過(guò)程的多階段協(xié)同深化，根據(jù)生產(chǎn)和施工的實(shí)際情況，對(duì)圖紙進(jìn)行補(bǔ)充完善，完成對(duì)各專(zhuān)業(yè)圖紙中相關(guān)構(gòu)件、節(jié)點(diǎn)部位詳細(xì)的拆分深化設(shè)計(jì)，如預(yù)制外墻剖面及配筋圖、預(yù)埋件等詳圖。機(jī)電安裝方面，通過(guò)管線(xiàn)布置模擬，優(yōu)化管線(xiàn)綜合排布方案，解決錯(cuò)漏、碰撞、缺失等問(wèn)題。

2.2 BIM技術(shù)在裝配式建筑生產(chǎn)階段的應(yīng)用

在裝配式建筑構(gòu)件生產(chǎn)期間，BIM技術(shù)和BIM5D平臺(tái)可將人工化的生產(chǎn)變成自動(dòng)化生產(chǎn)，集成模具設(shè)計(jì)、鋼筋加工、構(gòu)件檢測(cè)等步驟，并結(jié)合RFID技術(shù)將 RFID芯片植入各類(lèi)構(gòu)件中，便能夠獲取相關(guān)構(gòu)件的尺寸、安裝位置及材料類(lèi)型等信息，從而形成構(gòu)件的可追溯性質(zhì)量管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)構(gòu)件從生產(chǎn)、堆放、運(yùn)輸以及裝配的全過(guò)程管理和質(zhì)量追蹤控制。

2.3 BIM技術(shù)在裝配式建筑施工建造階段的應(yīng)用

在裝配式建筑的施工期間，第一，可通過(guò)基于BIM技術(shù)下開(kāi)發(fā)的相關(guān)場(chǎng)布軟件對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行合理布置，通過(guò)三維立體模型可形象直觀地進(jìn)行查看，并利用場(chǎng)布軟件的查錯(cuò)功能進(jìn)行相關(guān)布置問(wèn)題的檢查及調(diào)整優(yōu)化；第二，通過(guò)BIM技術(shù)平臺(tái)，在原有的3D-BIM模型的基礎(chǔ)上引入時(shí)間和成本元素形成5D-BIM模型，通過(guò)5D施工模擬控制裝配式建筑各種資源投入情況和施工進(jìn)度，將實(shí)際與計(jì)劃進(jìn)行實(shí)時(shí)對(duì)比，及時(shí)制定有效的動(dòng)態(tài)控制措施，從而保證工期、控制成本。第三，可以通過(guò)RFID芯片的儲(chǔ)存信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)構(gòu)件的實(shí)時(shí)追蹤，避免實(shí)際施工過(guò)程中找錯(cuò)構(gòu)件、找不到構(gòu)件、人工操作產(chǎn)生的誤差的情況，確保吊裝的準(zhǔn)確無(wú)誤。

2.4 BIM技術(shù)在裝配式建筑運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段的應(yīng)用

裝配式建筑處于運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段時(shí)，可利用BIM技術(shù)平臺(tái)結(jié)合RFID芯片獲取建筑物的使用狀況、各構(gòu)件運(yùn)轉(zhuǎn)狀況等。首先，建立建筑從生產(chǎn)到運(yùn)維階段的全部信息管理系統(tǒng)，對(duì)各裝配式構(gòu)件、設(shè)備進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控，對(duì)有關(guān)問(wèn)題進(jìn)行早發(fā)現(xiàn)早處理，在災(zāi)害發(fā)生時(shí)，也能對(duì)相關(guān)破壞構(gòu)件進(jìn)行及時(shí)定點(diǎn)處理，對(duì)相關(guān)質(zhì)量問(wèn)題，還可追究具體相關(guān)人員的責(zé)任；其次，BIM技術(shù)在物業(yè)管理方面的應(yīng)用，其與有關(guān)設(shè)備通過(guò)連接獲取建筑物的各項(xiàng)參數(shù)，進(jìn)一步判斷建筑物的運(yùn)行狀態(tài)，為物業(yè)管理人員提供決策性依據(jù)；最后，將BIM技術(shù)和RFID技術(shù)進(jìn)行結(jié)合應(yīng)用到門(mén)禁系統(tǒng)和設(shè)施管理中也具有一定價(jià)值，通過(guò)將RFID芯片安裝到各構(gòu)件上后，可便于維修人員迅速找到設(shè)備位置，及時(shí)對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行檢修、運(yùn)行性能指標(biāo)監(jiān)控，通過(guò)每次檢修、運(yùn)行性能監(jiān)控情況及相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行存檔記錄，有助于工作人員對(duì)建筑物設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)更加直觀的了解[2]。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在裝配式建筑中充分融合BIM技術(shù)，將能更好地整合裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排及資源的優(yōu)化配置，解決了裝配式建筑快速發(fā)展過(guò)程中存在的弊端，對(duì)裝配式建筑業(yè)發(fā)展起到催化推動(dòng)作用。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，BIM技術(shù)還將會(huì)以新的高度服務(wù)于裝配式建筑乃至整個(gè)建筑行業(yè)，為建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展創(chuàng)造更多的效益。