BIM技術(shù)在裝配式建筑工程過程中的應(yīng)用研究

竇吉桐

摘 ? ?要：隨建筑行業(yè)發(fā)展，裝配式建筑應(yīng)用愈加廣泛，雖然其有明顯的好處，但對技術(shù)和管理的要求也高得多，工業(yè)化制造至少要經(jīng)過設(shè)計(jì)制圖、工廠制造、運(yùn)輸存儲(chǔ)、現(xiàn)場裝配等主要環(huán)節(jié)，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會(huì)導(dǎo)致工期延誤和成本上升，出錯(cuò)概率大。而BIM技術(shù)的出現(xiàn)及應(yīng)用，可以改變這種現(xiàn)狀，可以用BIM技術(shù)對施工組織各方面進(jìn)行模擬、優(yōu)化、管理，提高信息化、可視化在施工組織的應(yīng)用程度。通過參數(shù)化的工程數(shù)據(jù)模型，集成建筑物的幾何信息、拓?fù)潢P(guān)系，以及各種屬性信息，并在全生命周期內(nèi)對這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行管理?；诖?，本文主要對BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用進(jìn)行分析探討。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);裝配式建筑;應(yīng)用

1 ?BIM技術(shù)在裝配式建筑中的優(yōu)勢

BIM技術(shù)相對傳統(tǒng)技術(shù)而言主要有協(xié)調(diào)性、可視性、模擬性、出圖性以及優(yōu)化性五個(gè)特點(diǎn)。工程管理人員可利用建筑信息模型及BIM技術(shù)的特點(diǎn)，優(yōu)化施工方案、組織設(shè)計(jì)、技術(shù)交底等，從而提升設(shè)計(jì)、施工的準(zhǔn)確性及質(zhì)量。

1.1 ?深化設(shè)計(jì)

在施工前利用BIM技術(shù)建立施工項(xiàng)目模型，對模型進(jìn)行碰撞檢查、優(yōu)化管線排布，并提交設(shè)計(jì)院進(jìn)行審核，形成更加科學(xué)、合理的模型，有效指導(dǎo)管線綜合排布及預(yù)留預(yù)埋，從而降低裝配式建筑可能出現(xiàn)的局部預(yù)埋件無法對接及回廠重造等情況。

1.2 ?出圖、交底及施工

相較于傳統(tǒng)圖紙而言，BIM技術(shù)強(qiáng)大出圖功能可以為廠家提供準(zhǔn)確的模型信息，指導(dǎo)廠家完成各個(gè)部件的預(yù)制加工，最終實(shí)現(xiàn)無縫對接。

1.3 ?完善的運(yùn)行維護(hù)體系

BIM技術(shù)作為全面的建筑信息模型，不僅可以在施工階段指導(dǎo)施工，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)對建筑物的運(yùn)行和維護(hù)。經(jīng)過優(yōu)化得到的模型和實(shí)際完成的建筑保持高度一致，在模型中包含建筑物的各個(gè)系統(tǒng)，各個(gè)部件及組裝信息。建筑信息模型實(shí)時(shí)同步模擬，無論建筑物在運(yùn)行過程中出現(xiàn)任何問題，都可以提取相應(yīng)的模型信息，高效實(shí)現(xiàn)建筑物運(yùn)行維護(hù)。此外，即使建筑物需要被拆除，模型也可以篩選出可回收再利用的部件，減少不必要的浪費(fèi)。

2 ?BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用

2.1 ?設(shè)計(jì)階段

裝配式的建筑構(gòu)件生產(chǎn)來源于工廠，這對設(shè)計(jì)圖紙的準(zhǔn)確性要求非常高，在設(shè)計(jì)階段，涉及各個(gè)專業(yè)之間的銜接，設(shè)計(jì)圖紙?jiān)诙ǜ逯靶枰?jīng)過很多次的修改與調(diào)整，但一個(gè)數(shù)據(jù)的改變可能引起其他很多構(gòu)件的尺寸變更，如果用傳統(tǒng)的制圖方法，需要一一進(jìn)行調(diào)整，難免會(huì)出現(xiàn)疏漏之處。如果利用BIM模型進(jìn)行設(shè)計(jì)，就可以減少設(shè)計(jì)方案中出現(xiàn)信息不一致甚至沖突的問題，因?yàn)锽IM模型中的所有構(gòu)件都由相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行控制，模型中的每一個(gè)構(gòu)件的屬性，如尺寸、材質(zhì)等，以及模型之間的銜接都是相互關(guān)聯(lián)的。一個(gè)參數(shù)改變，其他構(gòu)件的參數(shù)也會(huì)自動(dòng)做出相應(yīng)的變化。

另外在設(shè)計(jì)階段，由于裝配式建筑的特殊性，需要對預(yù)制構(gòu)件的預(yù)埋跟預(yù)留進(jìn)行準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)，這需要很多專業(yè)設(shè)計(jì)人員攜手合作，利用BIM模型，設(shè)計(jì)人員可以在BIM平臺(tái)進(jìn)行信息溝通和信息修改，還可以利用BIM平臺(tái)進(jìn)行碰撞檢查，找出設(shè)計(jì)中存在的問題。這樣，各個(gè)專業(yè)人士之間還可以相互調(diào)動(dòng)設(shè)計(jì)資料，做到了有效溝通，避免因溝通不及時(shí)造成圖紙誤差等問題，有利于設(shè)計(jì)方案的及時(shí)調(diào)整以及設(shè)計(jì)人員之間的高效溝通，節(jié)省了時(shí)間，提高了設(shè)計(jì)效率。

最后，BIM模型還可以導(dǎo)出需要的圖紙和構(gòu)件的型號(hào)及數(shù)量表，這樣設(shè)計(jì)單位可以利用這些數(shù)據(jù)和施工方、建設(shè)方、構(gòu)件生產(chǎn)廠家進(jìn)行實(shí)時(shí)的溝通，各個(gè)合作方可以根據(jù)實(shí)際情況在BIM平臺(tái)上調(diào)整設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)了各個(gè)參與方之間的協(xié)同工作。除此之外，利用BIM平臺(tái)還可以快速地計(jì)算出工程量，最大限度地減少了傳統(tǒng)計(jì)算的誤差。

2.2 ?構(gòu)件預(yù)制階段

還可以利用RFID對構(gòu)件進(jìn)行編碼，RFID芯片中包含每個(gè)構(gòu)件的屬性，包括類型、尺寸、材質(zhì)等信息，這些編碼都是唯一的，從而保證了構(gòu)件信息的準(zhǔn)確性。然后將RFID芯片植入構(gòu)件中，構(gòu)件使用方也可以根據(jù)實(shí)際施工的構(gòu)件使用情況，將構(gòu)件的使用情況上傳至BIM平臺(tái)中，各合作方根據(jù)BIM平臺(tái)中的相關(guān)信息，可針對方案相關(guān)問題進(jìn)行商討并提出相應(yīng)調(diào)整策略，從而避免了待工、待料等情況。

另外，在設(shè)計(jì)方案完成后，設(shè)計(jì)人員將構(gòu)件的信息上傳至BIM信息平臺(tái)，構(gòu)件生產(chǎn)廠商可以通過BIM平臺(tái)直接查看構(gòu)件的相關(guān)信息，然后通過條形碼的形式將構(gòu)件的尺寸、材料及鋼筋信息參數(shù)轉(zhuǎn)化成加工參數(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)信息與構(gòu)件生產(chǎn)信息系統(tǒng)對接，提高了裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)效率。

2.3 ?構(gòu)件運(yùn)輸階段

首先，在構(gòu)件運(yùn)輸過程中，也可以在運(yùn)輸?shù)能囕v中采用植入RFID芯片的方法，通過BIM信息平臺(tái)，可以方便準(zhǔn)確地追蹤到運(yùn)輸車輛的信息數(shù)據(jù);另外在運(yùn)輸工具選擇、運(yùn)輸路線優(yōu)化以及運(yùn)輸順序的安排上，也可以利用BIM技術(shù)的模擬功能，實(shí)現(xiàn)路程最短、時(shí)間最短，合理安排運(yùn)輸工具和運(yùn)輸順序，從而降低運(yùn)輸費(fèi)用，加快工程進(jìn)度。

其次，在物流配送和存儲(chǔ)驗(yàn)收的過程中，雙方人員都可以通過BIM平臺(tái)直接讀取該批預(yù)制構(gòu)件的相關(guān)信息，實(shí)現(xiàn)構(gòu)件信息的自動(dòng)對照，從而減少了傳統(tǒng)驗(yàn)收模式下出現(xiàn)的驗(yàn)收數(shù)量偏差、堆放位置偏差以及構(gòu)件出庫記錄不準(zhǔn)確等問題。

2.4 ?構(gòu)件安裝階段

裝配式建筑不同于傳統(tǒng)建筑，它最大的優(yōu)點(diǎn)在于機(jī)械化與自動(dòng)化。所以，裝配式建筑在構(gòu)件安裝過程中，對施工工藝與進(jìn)度等方面的要求較高，需要很高的精確度，要求構(gòu)件定位精確，以及有高質(zhì)量的安裝技術(shù)做支持。而BIM技術(shù)可以很好地實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，在BIM模型屬性中，可以輸入構(gòu)件的時(shí)間屬性，從而滿足施工進(jìn)度要求，還可以通過4D模型對工程進(jìn)度進(jìn)行可視化管理，這樣給項(xiàng)目各參與方制定出了統(tǒng)一明了的進(jìn)度要求，有利于項(xiàng)目的進(jìn)度管理工作順利實(shí)施;另外通過BIM技術(shù)的模擬功能，可以優(yōu)化施工現(xiàn)場的平面布置，制定合理的施工方案，確定預(yù)制構(gòu)件的堆放、安裝順序以及吊裝方案等。通過可視化模擬，讓各參與方可以更高效地協(xié)調(diào)工作，讓建造方能夠進(jìn)行直觀的技術(shù)交底，業(yè)主方也可以通過BIM平臺(tái)隨時(shí)對項(xiàng)目進(jìn)度進(jìn)行監(jiān)督。

2.5 ?運(yùn)營維護(hù)階段

在BIM技術(shù)的前期運(yùn)用過程中，各個(gè)構(gòu)件的信息建立完成，并且與實(shí)際信息相一致，這也是運(yùn)營維護(hù)階段通過BIM模型進(jìn)行維護(hù)的基礎(chǔ)，項(xiàng)目的使用方或管理人員可以通過BIM模型來對項(xiàng)目進(jìn)行構(gòu)件的維護(hù)、管道設(shè)備檢測，實(shí)現(xiàn)建筑的智能化管理等。另外還能加強(qiáng)建筑的質(zhì)量與能耗管理，BIM技術(shù)可以利用前期在構(gòu)建中植入的RFID芯片，檢測建筑物的能耗情況，并對其進(jìn)行分析，通過分析找出建筑高能耗的地方，從而實(shí)現(xiàn)維護(hù)裝配式建筑綠色運(yùn)營的目的。

3 ?結(jié)束語

借助BIM技術(shù)，避免裝配式建筑“錯(cuò)、漏、碰、缺”等施工問題，實(shí)現(xiàn)裝配式建筑從設(shè)計(jì)到運(yùn)維的一體化協(xié)同管理，有效的提升裝配式建筑整體建造及管理水平。BIM技術(shù)作為21世紀(jì)建筑業(yè)發(fā)展的重要變革，將有力推動(dòng)裝配式建筑發(fā)展，促進(jìn)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級，實(shí)現(xiàn)建筑產(chǎn)業(yè)工業(yè)化、信息化。但在裝配式建筑BIM技術(shù)應(yīng)用過程中，還存在很多困難，如相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不完善、行業(yè)認(rèn)可度低等，要達(dá)到BIM技術(shù)與裝配式建筑完全無縫結(jié)合，還需在實(shí)踐中進(jìn)一步完善。

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