裝配式建筑設(shè)計(jì)中的BIM方法應(yīng)用探究

宋鵬

摘要：科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，使得建筑工程的施工水平也在進(jìn)一步的提升，裝配式建筑施工環(huán)節(jié)BIM技術(shù)的引入，不斷的改善了施工的理念，探索了新型的施工方式。預(yù)制裝配式建筑是通過根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)和工業(yè)化預(yù)制相應(yīng)的構(gòu)件，組裝而成的建筑工程，具體的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)能夠加強(qiáng)構(gòu)建生產(chǎn)信息管理等相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈之間的整合。例如武漢中心大廈實(shí)際施工過程中就運(yùn)用了BIM技術(shù)，整合相應(yīng)信息，將自身工作的成本更新到模型中，達(dá)到實(shí)際管理的目的。BIM技術(shù)能夠基于當(dāng)前裝配式建筑施工的要求基礎(chǔ)上，從施工準(zhǔn)備階段、施工階段和后期階段把控施工質(zhì)量，掌握整體工程的施工結(jié)構(gòu)。依托于先進(jìn)的BIM信息技術(shù)，基于結(jié)合裝備建筑施工的特點(diǎn)，促使建筑設(shè)計(jì)建立起三維立體建模，對(duì)每一個(gè)建筑設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)進(jìn)行細(xì)化，包括裝配式建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的某個(gè)結(jié)構(gòu)部件，有效提升裝配式建筑的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：裝配式建筑;施工;BIM

引言

現(xiàn)階段，建筑行業(yè)當(dāng)中廣泛運(yùn)用了BIM技術(shù)，使傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)中存在的問題得以解決，落實(shí)立體模型和多樣化功能，顯現(xiàn)了設(shè)計(jì)內(nèi)容之間的關(guān)聯(lián)與設(shè)計(jì)的完整，使質(zhì)量與安全問題能夠得到控制。

1BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)有效打破了傳統(tǒng)建筑技術(shù)，能夠利用三維技術(shù)模擬建設(shè)的全過程，并實(shí)現(xiàn)了建設(shè)參數(shù)的實(shí)時(shí)跟蹤，有效規(guī)避了數(shù)據(jù)錄取及傳輸過程中存在的誤差[1]。關(guān)于BIM技術(shù)的內(nèi)涵，總結(jié)為以下幾點(diǎn)，采用三維技術(shù)方式收集建筑項(xiàng)目建設(shè)中涉及的各方面信息;BIM屬于信息摘要機(jī)構(gòu)，是建設(shè)方參與各項(xiàng)建設(shè)活動(dòng)的重要平臺(tái)，能夠及時(shí)提取信息，將信息實(shí)時(shí)傳遞給各個(gè)建設(shè)方;建設(shè)參與方能夠與參與到數(shù)據(jù)的修改，能夠及時(shí)補(bǔ)充、完善各個(gè)專業(yè)的參數(shù)，達(dá)到優(yōu)化工作的目的。

2裝配式建筑設(shè)計(jì)中的BIM方法應(yīng)用

2.1BIM技術(shù)在裝配式建筑深化設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

1）協(xié)助構(gòu)件拆分工作在裝配式建筑的深化設(shè)計(jì)中，利用BIM技術(shù)進(jìn)行構(gòu)件拆分是必不可少的內(nèi)容?；谌S數(shù)據(jù)模型，對(duì)建筑構(gòu)件進(jìn)行科學(xué)、合理地拆分，可以保證項(xiàng)目的連貫性以及信息數(shù)據(jù)的完整性。在拆分構(gòu)件的同時(shí)，設(shè)計(jì)師可更好地掌握各個(gè)建筑構(gòu)件之間的關(guān)系。由于構(gòu)件繁多，為避免不必要的浪費(fèi)，在具體的拆分工作中，需對(duì)構(gòu)件不斷優(yōu)化，減少數(shù)量。比如，設(shè)計(jì)師通過BIM模型，了解建筑所需疊合板的數(shù)量和尺寸信息，按照板寬的實(shí)際情況，進(jìn)行構(gòu)件的合理調(diào)整，減少數(shù)量，節(jié)約成本。2）優(yōu)化構(gòu)件埋件布置在裝配式建筑深化設(shè)計(jì)中，遵循建筑構(gòu)件拆分原則，對(duì)構(gòu)件的埋件布置進(jìn)行優(yōu)化。具體表現(xiàn)為，為滿足建筑功能的需求，三維模型的創(chuàng)建可根據(jù)裝配式建筑的實(shí)際結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，并通過模擬施工進(jìn)度，把控施工質(zhì)量，提高施工效率。3）創(chuàng)建建筑信息數(shù)據(jù)庫裝配式建筑在設(shè)計(jì)中產(chǎn)生了很多數(shù)據(jù)信息，設(shè)計(jì)師基于這些資料可實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑的整體設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性關(guān)乎設(shè)計(jì)的精確性，因此，在項(xiàng)目中可應(yīng)用BIM技術(shù)建立信息族庫系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)搜集項(xiàng)目的全部信息，并利用計(jì)算機(jī)軟件自動(dòng)分析處理這些信息，提高數(shù)據(jù)信息的使用效率，使建筑項(xiàng)目的資料更完備，為提高裝配式建筑的工程質(zhì)量打下數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

2.2決策階段

裝配式建筑工程的決策階段環(huán)節(jié)，BIM數(shù)據(jù)有參數(shù)化、可運(yùn)算性特點(diǎn)，能夠借助BIM軟件搭建出三維信息模型，能夠營造出虛擬的場景和現(xiàn)場，為業(yè)主直觀性的展現(xiàn)出設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)過程。建筑工程的招投標(biāo)階段，工程管理者可以借助3D、4D模型能夠基于具體工程需求，建立起相應(yīng)的模擬圖像。根據(jù)施工階段所需要的材料、機(jī)械、人工等相應(yīng)的資源進(jìn)行合理劃分，通過三維可視化模型，在一定程度上可以模擬加工過程，在決策階段聯(lián)動(dòng)施工方、業(yè)主和監(jiān)管方。

2.3施工模擬方面的應(yīng)用

在裝配式建筑實(shí)施過程中運(yùn)用BIM技術(shù)創(chuàng)建三維立體的空間數(shù)據(jù)模型，對(duì)各時(shí)間和空間要素進(jìn)行精準(zhǔn)化分析和整合，促進(jìn)四維空間數(shù)據(jù)模型的建立，使施工過程更加直觀。這需要設(shè)計(jì)人員有長遠(yuǎn)的發(fā)展眼光，具備專業(yè)的知識(shí)儲(chǔ)備，擁有相應(yīng)的專業(yè)技能，能夠?qū)ρb配式建筑的施工過程進(jìn)行合理化控制，對(duì)場地的規(guī)劃也比較合理，并且面對(duì)危機(jī)或者困難的靈活性要強(qiáng)，能夠及時(shí)地處理問題。使用BIM技術(shù)，利于在裝配式建筑施工過程中建設(shè)信息技術(shù)化平臺(tái)，能夠?qū)κ┕み^程進(jìn)行全面觀察，能夠掌控裝配式建筑的各種信息，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工過程中產(chǎn)生的問題，促進(jìn)施工的順利開展?？梢赃M(jìn)行提前模擬演練，模擬施工過程中遇到的環(huán)境問題和突發(fā)狀況的處理方法，為后續(xù)實(shí)際施工提供經(jīng)驗(yàn)，提高施工效率。

2.4運(yùn)營階段的應(yīng)用

BIM模型在建筑起始階段就儲(chǔ)存了各方面信息，能夠及時(shí)進(jìn)行查閱，有利于及時(shí)了解建筑物及設(shè)備的運(yùn)行狀況。1）在設(shè)備的信息化管理方面裝配式建筑使用設(shè)備的維護(hù)是很重要的，現(xiàn)場施工要努力延長設(shè)備的使用壽命，確保設(shè)備能夠處于良好狀態(tài)。裝配式建筑后續(xù)運(yùn)營中，管理人員可通過掃描設(shè)備上的RFID標(biāo)志，及時(shí)將設(shè)備的參數(shù)、型號(hào)及檢修記錄等錄入BIM模型中。若設(shè)備出現(xiàn)故障，檢修人員通過掃描RFID標(biāo)簽，便能及時(shí)獲取設(shè)備信息。依靠BIM技術(shù)，維修人員能夠及時(shí)有效地對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，并從設(shè)備信息庫中調(diào)取設(shè)備的詳細(xì)信息，實(shí)現(xiàn)快速查找。2）空間信息化管理BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬與現(xiàn)實(shí)技術(shù)的結(jié)合，能劃分空間，實(shí)現(xiàn)空間的合理利用，顯著提升裝配式建筑的運(yùn)營效率。

3使用BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢

1）提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)精準(zhǔn)度在裝配式建筑設(shè)計(jì)部件中運(yùn)用BIM技術(shù)，通過三維技術(shù)細(xì)致分析與研究組裝模式、結(jié)構(gòu)關(guān)系以及建筑結(jié)構(gòu)，將設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行完善，將整體精準(zhǔn)度進(jìn)行提升。BIM技術(shù)當(dāng)中，設(shè)計(jì)人員可以在系統(tǒng)中將裝配式建筑部件設(shè)計(jì)要求輸入，模擬構(gòu)件三維模型，將現(xiàn)場情況、功能要求考慮在內(nèi)，對(duì)裝配式建筑結(jié)構(gòu)的形狀、尺寸以及空間布局進(jìn)行模擬建立，隨后通過云計(jì)算和識(shí)別技術(shù)將結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系分析明白，判斷參數(shù)數(shù)據(jù)是否足夠準(zhǔn)確。此步驟當(dāng)中，設(shè)計(jì)人員要及時(shí)獲取現(xiàn)場勘察數(shù)據(jù)，并且把數(shù)據(jù)錄入模型中，對(duì)模型進(jìn)行整體分析、計(jì)算，使結(jié)構(gòu)模型更加準(zhǔn)確。2）加快設(shè)計(jì)工作效率裝配式建筑部件設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)，使信息化交流平臺(tái)得以構(gòu)件，把部門與人員連在一起，使信息數(shù)據(jù)的共享以及傳輸速度得到提升，使數(shù)據(jù)能夠同步發(fā)布以及處理，從而更加方便開展設(shè)計(jì)工作、調(diào)整內(nèi)容。與此同時(shí)，在裝配式建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用云計(jì)算技術(shù)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)、糾正數(shù)字模型中的問題所在，各個(gè)專業(yè)的矛盾點(diǎn)也可以馬上改正，使設(shè)計(jì)人員能將裝配式建筑設(shè)計(jì)方案進(jìn)行改良。

結(jié)語

傳統(tǒng)的建筑模式耗能較高、污染大，施工的周期較長，與當(dāng)下國家推行的綠色環(huán)保并不匹配。裝配式建筑是一種新型建筑，具有明顯優(yōu)勢，但目前還處于發(fā)展初期。BIM技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)ρb配式建筑的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行模擬仿真，能夠?yàn)檠b配式建筑各個(gè)環(huán)節(jié)的建設(shè)提供依據(jù)。通過文中的研究分析表明，BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)信息化、工業(yè)化及綠色。BIM技術(shù)能夠構(gòu)建出裝配式建筑的三維模型，并采用數(shù)字化手段全程管理、監(jiān)測裝配式建筑?？梢姡瑢IM技術(shù)應(yīng)用于裝配式建筑是未來建筑領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢。

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