BIM技術(shù)在裝配式建筑虛擬施工中的應(yīng)用

蓋希君

摘 要：隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展，環(huán)境問題日益突出，怎樣節(jié)約資源，保護環(huán)境成為了經(jīng)濟發(fā)展的重要因素。在傳統(tǒng)建筑行業(yè)中，由于其資源利用率比較低，浪費率比較高，造成嚴重的污染而飽受詬病。相比之下，裝配式建筑在施工過程中產(chǎn)生的污染比較少，施工速度快，資源利用效率高等優(yōu)點受到了人們的青睞。裝配式建筑由于其設(shè)計比較系統(tǒng)化，安裝比較專業(yè)化的特點，使得其與，傳統(tǒng)的建筑形成了強烈的反差。近年來，我國建筑行業(yè)逐步推廣BIM，相關(guān)技術(shù)和方法在裝配式建筑中應(yīng)用可以有效提高，建筑設(shè)計生產(chǎn)和施工的效率，從而使這一建筑形式得到更加有效的推廣。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；裝配式建筑；應(yīng)用價值

1 引言

近年來，隨著社會主義市場經(jīng)濟的發(fā)展，我國建筑領(lǐng)域也出現(xiàn)了很多新的發(fā)展趨勢。BIM技術(shù)應(yīng)運而生，它是對傳統(tǒng)建筑技術(shù)的新變革，自出現(xiàn)起就吸引了社會廣泛關(guān)注。BIM技術(shù)優(yōu)勢鮮明，它綜合了所有幾何模型信息、構(gòu)件的性能等優(yōu)勢，將建筑項目整個生命周期內(nèi)所有信息都融入到一個單獨的建筑模型中。該技術(shù)充分利用三維共同工作平臺以及高效的信息傳遞方式，為實現(xiàn)建筑虛擬施工一體化提供良好的解決思路與技術(shù)支持，有效地解決了建筑工程整體性不高的問題。自此，建筑行業(yè)開始向著高效化、精細化的方向發(fā)展。BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用價值較高。

2 BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)就是建筑信息模型技術(shù)，實現(xiàn)了建筑的信息化設(shè)計和管理，通過對三維模型的合理利用，使建筑工作更加高效、優(yōu)質(zhì)地開展。這項技術(shù)涵蓋了建造、組織、管理模型的全部內(nèi)容，實現(xiàn)了不同階段工作的有機結(jié)合，是一個項目整個生命周期中全部信息的總和。BIN技術(shù)自20世紀末開始在我國得到應(yīng)用，在二十幾年的應(yīng)用過程中，進行了不斷的優(yōu)化和改進，這項技術(shù)主要在兩個方面得到了很好的使用：第一，為了減少人力資源的使用量，將三維BIM模型自動提取為二維圖形。第二，材料清單可以通過三維的BIM模型自動獲取，不必再進行參數(shù)的統(tǒng)計。BIM技術(shù)不斷進步的同時，BIM模型的應(yīng)用范圍也逐步拓展。到目前為止，這類模型已經(jīng)成功在多個領(lǐng)域和學(xué)科的建設(shè)中得以很好的應(yīng)用。在建筑工程的設(shè)計階段、施工階段以及管理階段都能對BIM模型中所包含的信息進行妥善的應(yīng)用，這種技術(shù)明顯優(yōu)于其他的技術(shù)和方法。技術(shù)人員還可以利用模型進行能量以及結(jié)構(gòu)的分析，將其應(yīng)用于不同的管理和計算軟件中。

3 BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用

3.1 IM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計階段的應(yīng)用

裝配式建筑的特色鮮明，需要對各種預(yù)制構(gòu)件進行預(yù)埋和預(yù)留。首先，BIM技術(shù)可以構(gòu)建高效的應(yīng)用平臺，使得相關(guān)專業(yè)人士能夠相互交流，快速傳遞專業(yè)信息，調(diào)整設(shè)計方案的內(nèi)容。設(shè)計人員可以將自己專業(yè)的設(shè)計模型上傳到云端平臺，并利用平臺的自動糾錯功能篩選出不同專業(yè)之間的矛盾之處，極大地節(jié)省了不同專業(yè)人員調(diào)整設(shè)計方案的時間，提高了裝配式建筑的設(shè)計效率。其次，BIM技術(shù)平臺可以授予不同專業(yè)管理人員和設(shè)計人員相應(yīng)的權(quán)限，使得更多專業(yè)技術(shù)人員參與到裝配式建筑的設(shè)計工作中來，及時修正方案，減少預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)以及后續(xù)施工過程中的設(shè)計變更，使業(yè)主對建筑設(shè)計工作更為滿意，有效地控制了設(shè)計成本。最后，BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠促進設(shè)計信息的開放與共享。設(shè)計人員將設(shè)計方案及時上傳到云端平臺，并進行尺寸、樣式等信息的整合，從而建立預(yù)制構(gòu)件的信息庫。在長期的發(fā)展過程中，設(shè)計人員可以進行信息的比對，形成預(yù)制構(gòu)件的標準尺寸，這有利于完善裝配式建筑通用的設(shè)計標準及設(shè)計規(guī)范；還可以積累更多的設(shè)計戶型，滿足不同業(yè)主的需求。

3.2 BIM在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)階段的應(yīng)用

（1）優(yōu)化設(shè)計流程。在裝配式建筑生產(chǎn)周期中，裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)階段是重要的組成部分，同時也是影響建筑設(shè)計和施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為了能夠確保預(yù)制構(gòu)件中信息的準確性，可以通過學(xué)校模型中調(diào)取需要的尺寸信息，從而制定正確科學(xué)的構(gòu)件生產(chǎn)計劃。同時還能夠向施工單位傳遞構(gòu)件生產(chǎn)的信息，實現(xiàn)信息同步。這樣在應(yīng)用了學(xué)校技術(shù)之后，就會使預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)的流程流程得到有效的優(yōu)化和整合，從而為提高裝配式建筑的水平奠定了堅實的基礎(chǔ)（2）提高模型設(shè)計和制作效率。在裝配式建筑工程中，通過應(yīng)用學(xué)校技術(shù)，還可以提高模型設(shè)計和制作的效率。例如在裝配式建筑設(shè)計方案完成后，設(shè)計人員可以將學(xué)校模型中含有的配機構(gòu)間的信息。與預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)商進行共享，這樣生產(chǎn)廠家就可以獲取到產(chǎn)品的尺寸和具體的材料參數(shù)等信息。通過與生產(chǎn)廠商實行有效的對接，會大大提高預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)自動化程度和生產(chǎn)效率。

3.3 BIM技術(shù)在裝配式建筑虛擬施工過程中的應(yīng)用

首先，BIM技術(shù)的應(yīng)用可以提高施工效率。在預(yù)制產(chǎn)品構(gòu)建之初就加入芯片，使得庫存管理人員及物流人員通過掃描可以直接讀取配件信息，有效地避免了人工操作模式下的各種誤差（配件驗收誤差、庫存記錄錯誤等），提高了時間成本，提升了預(yù)制構(gòu)件的價值。在裝配式建筑的施工過程中，工作人員也可以根據(jù)芯片上的配件信息，合理安放配件，提高施工效率和現(xiàn)場管理水平。其次，有利于提高裝配式建筑虛擬施工現(xiàn)場的管理效率。相比普通建筑來說，裝配式建筑的吊裝工藝十分復(fù)雜，大部分操作都是由機械設(shè)備完成，對施工安全保證措施的要求高。BIM技術(shù)的應(yīng)用使得施工單位可以進行建筑虛擬施工仿真模擬，模擬構(gòu)件的吊裝及施工過程，優(yōu)化施工流程。施工人員可以在現(xiàn)場模擬各類突發(fā)事件或者安全事故，制定應(yīng)急措施，完善施工現(xiàn)場安全管理預(yù)案，有效避免各類安全事故的發(fā)生。BIM技術(shù)還可以對施工現(xiàn)場的車輛進出線路以及場地布置進行優(yōu)化，盡量避免預(yù)制構(gòu)件等的“二次移動”，保證建筑工程施工進度。另外，BIM技術(shù)的應(yīng)用還在裝配式建筑虛擬施工中引入資源維度和時間維度，使原來的3D模型轉(zhuǎn)化為5D模型，完善工程的動態(tài)施工規(guī)劃，合理安排施工進度以及各個階段的資金投入。在模擬過程中，工作人員很容易發(fā)現(xiàn)施工過程中存在的問題，優(yōu)化施工及成本計劃。最后，BIM技術(shù)在裝配式建筑維護階段的應(yīng)用價值也是十分鮮明。BIM技術(shù)具有資料存儲和應(yīng)急管理的功能，在進行建筑維護時，工作人員可以直接從前期的模型中調(diào)取預(yù)制構(gòu)件的相關(guān)信息，包括設(shè)計參數(shù)、生產(chǎn)廠家等，從而迅速形成維修方案，提高維修效率。在遇到緊急情況或者事故時，工作人員也可以根據(jù)BIM系統(tǒng)中存儲的信息，準確定位事故地點，解決危機情況。另外，通過前期植入的芯片，工作人員可以追溯配件的使用過程，監(jiān)測配件的損耗情況，保證建筑物的正常使用，提高其使用壽命等。

4 結(jié)語

總之，BIM技術(shù)在裝配式建筑中具有極高的應(yīng)用價值，能夠提升裝配式建筑的設(shè)計質(zhì)量，盡量減少設(shè)計方案的修改次數(shù)，提高設(shè)計方案的科學(xué)性；能夠提升預(yù)制配件的質(zhì)量，并保留配件的生產(chǎn)信息等；能夠優(yōu)化構(gòu)件的生產(chǎn)流程，提升施工效率；能夠做好建筑后期維護工作。未來，建筑設(shè)計單位、施工單位等要充分認識BIM技術(shù)的價值，將其充分應(yīng)用到建筑工程設(shè)計、施工及后續(xù)的工程維護階段，提高建筑工程的科學(xué)性。在應(yīng)用過程中，相關(guān)單位應(yīng)該努力將BIM技術(shù)與RFID技術(shù)充分結(jié)合起來，努力發(fā)現(xiàn)建筑工程設(shè)計、應(yīng)用于維護階段存在的問題，提高建筑工程的安全性及質(zhì)量，保護人民的生產(chǎn)與財產(chǎn)安全。這對于實現(xiàn)我國建筑行業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。

參考文獻：

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