基于BIM技術(shù)的裝配式建筑研究

龐玉玲

(鄭州升達(dá)經(jīng)貿(mào)管理學(xué)院， 河南 鄭州 451191)

0 引言

裝配式建筑在我國興起的時(shí)間較短，發(fā)展尚未完善。當(dāng)前，大部分企業(yè)將工程中部分構(gòu)件工廠化生產(chǎn)環(huán)節(jié)與施工現(xiàn)場進(jìn)安裝作業(yè)環(huán)節(jié)作為工作的重點(diǎn)，而缺乏對(duì)裝配式建筑工程的有效控制，使得裝配式建筑工程質(zhì)量不能得到有效保障。而通過對(duì)BIM技術(shù)在裝配式建筑工程各環(huán)節(jié)的應(yīng)用，就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)裝配式建筑工程的信息化管理，進(jìn)而達(dá)到提升工程整體效果的目的。

1 概述

BIM技術(shù)是一項(xiàng)新興的建筑信息模型技術(shù)，是建筑信息模型英文全稱的首字母縮寫。BIM技術(shù)在我國的起步發(fā)展較晚，尚有進(jìn)步空間。在建筑行業(yè)中應(yīng)用BIM技術(shù)技術(shù)，實(shí)際上就是將建筑工程相關(guān)信息數(shù)據(jù)上傳到一個(gè)信息平臺(tái)上，并以此為依據(jù)進(jìn)行建筑虛擬模型的構(gòu)建。因此可知，建筑信息模型在其本質(zhì)上就是一個(gè)建筑工程相關(guān)信息數(shù)據(jù)庫。通過在建筑工程全生命周期中應(yīng)用BIM技術(shù)，就能夠?qū)⒐こ淘O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、建設(shè)數(shù)據(jù)與維護(hù)信息等都全面儲(chǔ)存于信息平臺(tái)之上，為工作人員后續(xù)對(duì)這些工程數(shù)據(jù)信息的反復(fù)使用提供便利條件。而BIM技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用，還能夠幫助工作人員完成建筑工程三維立體模型的準(zhǔn)確構(gòu)建，以便將建筑工程信息以更加直觀的形式進(jìn)行展現(xiàn)。這樣一來，當(dāng)建筑工程部分信息發(fā)生變化時(shí)，工作人員只需對(duì)BIM模型相關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)建筑工程信息數(shù)據(jù)庫的有效更新，大大提高工作效率，同時(shí)也符合建筑工程項(xiàng)目生命周期變化性要求。同時(shí)，利用BIM技術(shù)還能讓工作人員更加直觀的感受到工程設(shè)計(jì)變更前后信息的變化，為工程各方信息共享的實(shí)現(xiàn)奠定良好基礎(chǔ)。

2 BIM技術(shù)優(yōu)勢

2.1 全面性

BIM技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中具有全面性的特點(diǎn)。這是由于裝配式建筑工程管理工作中的首要任務(wù)就是進(jìn)行建筑工程相關(guān)信息的整理與收集。而通過對(duì)BIM技術(shù)的充分應(yīng)用，不僅能夠提升工程信息收集環(huán)節(jié)的工作效率，還能夠有效提升工程信息收集工作的全面性與系統(tǒng)性，以便為工程設(shè)計(jì)與后續(xù)施工的實(shí)際展開提供有效參考，同時(shí)也有助于實(shí)現(xiàn)對(duì)工程設(shè)計(jì)的合理優(yōu)化，有助于企業(yè)實(shí)現(xiàn)成本控制水平的提升。

2.2 關(guān)聯(lián)性

BIM技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中還體現(xiàn)出了較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，具體是指在裝配式建筑工程的不同環(huán)節(jié)，都能夠通過建筑信息模型的構(gòu)建來進(jìn)行有效關(guān)聯(lián)。這樣一來，在工程設(shè)計(jì)階段就能夠有效避免工程信息的重復(fù)導(dǎo)入，同時(shí)也就降低了信息分歧問題的發(fā)生概率，有助于工程設(shè)計(jì)水平的提高。這是由于一旦建筑信息模型中的某個(gè)信息數(shù)據(jù)出現(xiàn)問題或是被修改，那么其相關(guān)信息都會(huì)隨之自動(dòng)更新，進(jìn)而形成新的信息關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。

2.3 可視性

BIM技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中還具有可視性的特點(diǎn)，這主要是相對(duì)于傳統(tǒng)建筑工程平面圖紙?jiān)O(shè)計(jì)模式而言的。當(dāng)前，工作人員只需操作計(jì)算機(jī)設(shè)備，就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)線條的拼接組合，將裝配式建筑工程設(shè)計(jì)以三維立體模型的形式展示出來。這樣一來，就使得工程設(shè)計(jì)更加生動(dòng)、更加立體可視，便于工作人員后續(xù)使用。同時(shí)，可視性也是BIM技術(shù)商業(yè)應(yīng)用價(jià)值的重要體現(xiàn)。

2.4 協(xié)調(diào)性

BIM技術(shù)在裝配式建筑工程中的應(yīng)用還具有較強(qiáng)的協(xié)調(diào)性，這是因?yàn)橐庖姴灰恢率钱?dāng)前工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)較為常見的問題之一，不論是工程某一設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)存在設(shè)計(jì)分歧，還是在不同施工專業(yè)方面都可能會(huì)存在設(shè)計(jì)分歧，都是工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)應(yīng)重點(diǎn)解決的問題。而通過對(duì)BIM技術(shù)的充分運(yùn)用，就能夠在工程施工前，構(gòu)建建筑信息模型，并對(duì)其進(jìn)行碰撞試驗(yàn)，生成報(bào)告與協(xié)調(diào)方案，為施工方案的優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。

2.5 模擬性

BIM技術(shù)在裝配式建筑工程中還表現(xiàn)出了較強(qiáng)的模擬性，這主要體現(xiàn)在三維立體建筑模型的構(gòu)建是針對(duì)實(shí)際施工情況的真實(shí)模擬。BIM技術(shù)還能夠針對(duì)一些特殊事件或特殊條件等進(jìn)行有效模擬。在工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，工作人員通過對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用，就能夠進(jìn)行節(jié)能模擬、緊急疏散模擬、日照模擬與熱能傳導(dǎo)模擬等。而在建筑工程招投標(biāo)環(huán)節(jié)與施工環(huán)節(jié)，工作人員還可以利用BIM技術(shù)來進(jìn)行實(shí)際施工的4D模擬，以便為施工方案的合理選擇提供有效參考。因此，BIM技術(shù)的模擬性是建筑信息模型準(zhǔn)確構(gòu)建的基礎(chǔ)，同時(shí)也是確保工程后續(xù)施工實(shí)際展開的重要前提。

3 BIM技術(shù)在裝配式建筑工程中的應(yīng)用

3.1 BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用

BIM技術(shù)在裝配式建筑工程設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用，主要是指通過構(gòu)建三維建模軟件平臺(tái)，對(duì)建筑施工結(jié)構(gòu)與模型等進(jìn)行有效對(duì)比，進(jìn)而形成信息化模型，為建筑工程項(xiàng)目提供必要參考。在以往的建筑工程中，設(shè)計(jì)工作都是先以圖紙為載體進(jìn)行平面設(shè)計(jì)，再進(jìn)行立體圖形的完善，最終參照工程實(shí)際情況來對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行系統(tǒng)修改。而通過利用BIM技術(shù)就能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式的不足，工作人員就能夠?qū)υO(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行數(shù)據(jù)模擬直至形成虛擬化設(shè)計(jì)，而不需要工作人員反復(fù)對(duì)圖紙進(jìn)行修改。因此，在工程設(shè)計(jì)階段應(yīng)用BIM技術(shù)時(shí)，建筑模型才是設(shè)計(jì)工作的關(guān)鍵，而非圖紙。建筑模型的構(gòu)建為工作人員的各項(xiàng)操作提供了極大便利，這是由于工作人員在使用BIM技術(shù)來進(jìn)行建筑信息模型的構(gòu)建時(shí)，就能夠確保形成的視圖能夠滿足實(shí)際需求，并能夠確保建筑數(shù)據(jù)與相關(guān)計(jì)價(jià)能夠一同生成。由此可知，通過將BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，就能夠有效改善以往建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中存在的問題。

3.2 BIM技術(shù)在生產(chǎn)制作階段的應(yīng)用

BIM技術(shù)在裝配式建筑工程生產(chǎn)制作階段的應(yīng)用主要是指，企業(yè)將工程所需預(yù)制構(gòu)件有關(guān)材質(zhì)、參數(shù)與尺寸等方面的信息上傳到BIM數(shù)據(jù)平臺(tái)中，以便生產(chǎn)廠商能夠從中準(zhǔn)確獲取，并以此為依據(jù)進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)，同時(shí)還應(yīng)將預(yù)制構(gòu)件相關(guān)生產(chǎn)信息向BIM數(shù)據(jù)平臺(tái)進(jìn)行及時(shí)完整的反饋，確保預(yù)制構(gòu)件相關(guān)要求能夠滿足工程設(shè)計(jì)需要，并確保施工單位能夠準(zhǔn)確掌握預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)進(jìn)度，以便合理制定施工計(jì)劃方案。為了最大限度的保障預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)質(zhì)量達(dá)標(biāo)，相關(guān)工作人員應(yīng)針對(duì)預(yù)制件的生產(chǎn)環(huán)節(jié)、運(yùn)輸環(huán)節(jié)與入場環(huán)節(jié)等進(jìn)行嚴(yán)格控制，為裝配式工程質(zhì)量的提升奠定良好基礎(chǔ)。此外，相關(guān)工作人員還注重對(duì)BIM技術(shù)與RFID技術(shù)的有機(jī)融合。這就要求工程人員應(yīng)利用RFID芯片來搭載預(yù)制件類型、尺寸與材質(zhì)要求、安裝位置等相關(guān)信息，并將其根植在預(yù)制件上。這樣一來，工作人員就能夠通過BIM數(shù)據(jù)平臺(tái)來準(zhǔn)確獲取預(yù)制件相關(guān)信息，為后續(xù)工作的展開提供便利條件。

3.3 BIM技術(shù)在施工階段的應(yīng)用

BIM技術(shù)在裝配式建筑工程施工階段的應(yīng)用主要體現(xiàn)在對(duì)預(yù)制件在施工現(xiàn)場的應(yīng)用全過程進(jìn)行嚴(yán)格管理。由于裝配式建筑工程施工中所需的預(yù)制件數(shù)量較多，類型差異較大，一旦預(yù)制件使用錯(cuò)誤或者是其性能受到影響，就會(huì)對(duì)裝配式建筑工程整體質(zhì)量造成極大影響。由此可知，裝配式建筑工程現(xiàn)場施工管理工程具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性，且難度較大。而通過對(duì)BIM技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)在實(shí)際施工中的綜合應(yīng)用，工作人員就能夠?qū)κ┕ぜ?xì)節(jié)處相關(guān)數(shù)據(jù)與施工整體過程等進(jìn)行真實(shí)模擬，為工作人員后續(xù)施工場地部署與施工管理計(jì)劃的制定提供有效參考。這樣一來，就能夠避免工作人員在場地部署中進(jìn)行二次搬運(yùn)作業(yè)，不僅能夠提高施工效率，同時(shí)還能夠降低人力成本投入。與此同時(shí)，工作人員還注重對(duì)BIM技術(shù)與RFID技術(shù)的綜合使用，來達(dá)到提升預(yù)制構(gòu)件管理質(zhì)量。這就要求工作人員應(yīng)將RFID設(shè)備安裝在門禁系統(tǒng)中，以便對(duì)運(yùn)輸車輛上的預(yù)制構(gòu)件信號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)確感應(yīng)，并向檢驗(yàn)工作人員進(jìn)行反饋，確保進(jìn)入施工現(xiàn)場的預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量達(dá)標(biāo)，性能穩(wěn)定。而在這一過程中，RFID設(shè)備還能實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)制構(gòu)件相關(guān)信息的準(zhǔn)確記錄。

3.4 BIM技術(shù)在工程運(yùn)維階段的應(yīng)用

BIM技術(shù)在裝配式建筑工程運(yùn)維階段的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)部分：其一，運(yùn)用BIM數(shù)據(jù)平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)對(duì)裝配式工程記錄模型的構(gòu)建，確保對(duì)工程整體建設(shè)數(shù)據(jù)與維護(hù)數(shù)據(jù)等進(jìn)行準(zhǔn)確記錄。還應(yīng)確保該模型能夠隨著建筑空間的不斷變化而不斷更新，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)工程全部信息的有效記錄。其二，應(yīng)用BIM技術(shù)來完成工程維修過程表的構(gòu)建，也就是針對(duì)工程信息模型進(jìn)行全面記錄，以便為后續(xù)維修計(jì)劃的合理制定提供準(zhǔn)確參考，確保能夠滿足業(yè)主與相關(guān)單位要求的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)維修成本的有效控制。

4 結(jié)語

綜上所述，裝配式建筑工程中涉及了多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域，所需預(yù)制構(gòu)件種類、數(shù)量較多，進(jìn)而導(dǎo)致工程管理工作難度較大。而通過對(duì)BIM技術(shù)的充分利用，企業(yè)就能夠有效改善這一局面，達(dá)到提升管理水平的目標(biāo)，確保裝配式建筑工程整體質(zhì)量能夠滿足相關(guān)要求，確保企業(yè)能夠通過裝配式建筑工程獲取一定的經(jīng)濟(jì)利益，進(jìn)而推動(dòng)建筑行業(yè)的不斷發(fā)展。

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