BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用分析

馮吉

摘 要：BIM是一種新型的建筑信息模型，BIM技術(shù)可為裝配式建筑提供技術(shù)支持和管理保障，本文即分析了BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：裝配式建筑；BIM技術(shù)；應(yīng)用

1 前言

目前裝配式建筑在新建建筑中的比例逐漸提高，而把BIM技術(shù)應(yīng)用于裝配式建筑中，為其當(dāng)前的發(fā)展提供了新思路、新方法。

2 基于BIM技術(shù)的相關(guān)概述

建筑信息模型（Building Information Modeling）是一種建立在 CAD 技術(shù)等基礎(chǔ)上發(fā)展起來的多維模型信息集成技術(shù)，它可以將建筑物的三維幾何形狀、建筑構(gòu)件的材料、價(jià)格以及項(xiàng)目的建造進(jìn)度等信息通過數(shù)字信息仿真模擬的方式傳遞出來。BIM可視化的三維信息模型，將二維平面圖紙變成三維立體模型，在建筑項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營(yíng)等過程中，可視化能幫助實(shí)現(xiàn)人員的協(xié)調(diào)、溝通和決策。BIM的模擬性不僅可以模擬出靜態(tài)的三維模型，通過加入時(shí)間，可幫助設(shè)計(jì)施工組織方案，優(yōu)化人員和場(chǎng)地安排，提高施工計(jì)劃的合理性。同時(shí)，基于造價(jià)信息的5D模型，可對(duì)方案進(jìn)行成本控制。實(shí)際施工時(shí)，將實(shí)際施工的進(jìn)度和造價(jià)與計(jì)劃相對(duì)比，能夠高效的解決問題。

3 BIM技術(shù)具有的主要特點(diǎn)

3.1 可視化

BIM建筑信息模型的整個(gè)過程都是可視化的，一方面體現(xiàn)在它從CAD由“點(diǎn)、線、面”畫出的平面圖紙變?yōu)槿S模型，立體直觀的效果圖；更重要的體現(xiàn)在項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營(yíng)等整個(gè)建設(shè)過程都是可視化，方便工程項(xiàng)目各個(gè)階段、各個(gè)參與方之間進(jìn)行更好的溝通，討論與決策。

3.2 協(xié)調(diào)性

協(xié)調(diào)各專業(yè)間項(xiàng)目信息不契合問題，可高效率的與各專業(yè)有效溝通，更好地滿足工作需求，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量與品質(zhì)。

3.3 優(yōu)化性

目前的建筑工程項(xiàng)目趨于變大、變復(fù)雜，可以應(yīng)用 BIM 及與其相關(guān)的各種優(yōu)化軟件對(duì)復(fù)雜項(xiàng)目進(jìn)行完善，應(yīng)用 BIM 技術(shù)可以做項(xiàng)目方案優(yōu)化，特殊項(xiàng)目的設(shè)計(jì)優(yōu)化等工作。

3.4 模擬性

利用相關(guān)軟件對(duì)設(shè)計(jì)階段、招投標(biāo)階段、施工階段和后期運(yùn)營(yíng)階段進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，為各個(gè)階段提供非常直觀的可視化進(jìn)度控制管理依據(jù)。

3.5 可出圖性

應(yīng)用BIM技術(shù)可以出以下圖紙：①綜合管線圖；②預(yù)埋套管圖；③碰撞檢查偵錯(cuò)報(bào)告和建議改進(jìn)方案。

3.6 參數(shù)化性

BIM參數(shù)化的特點(diǎn)能快速解決由于軟件操作者的失誤導(dǎo)致模型建立錯(cuò)誤問題。同時(shí)各參數(shù)化組件相互間具有數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性，保證模型組件拓?fù)潢P(guān)系不受影響。

4 BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用

4.1 實(shí)現(xiàn)精細(xì)化的設(shè)計(jì)

將BIM技術(shù)應(yīng)用于裝配式建筑的設(shè)計(jì)階段，能夠有效避免傳統(tǒng)裝配式建筑設(shè)計(jì)中所產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù)錯(cuò)誤、設(shè)計(jì)工作繁瑣及不同設(shè)計(jì)師之間產(chǎn)生的分歧等。BIM技術(shù)其本質(zhì)為一種建筑信息模型技術(shù)，在裝配式建筑的設(shè)計(jì)中，以虛擬的形式對(duì)建筑進(jìn)行再現(xiàn)，使各專業(yè)數(shù)據(jù)之間產(chǎn)生連接。對(duì)于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤信息，BIM技術(shù)自身能夠?qū)?shù)據(jù)信息進(jìn)行檢查并加以糾正，并且能夠輔助設(shè)計(jì)師找到不同專業(yè)階段之間的沖突，保障了建筑在設(shè)計(jì)階段的直觀性及可靠性。另外，對(duì)所得到的信息能夠通過計(jì)算機(jī)平臺(tái)呈現(xiàn)于施工的各個(gè)環(huán)節(jié)，使不同施工環(huán)節(jié)能夠詳盡的掌握施工進(jìn)度，并嚴(yán)格按照施工規(guī)范進(jìn)行施工，從而避免在施工過程中出現(xiàn)二次設(shè)計(jì)變更等現(xiàn)象。

4.2 預(yù)制構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)

BIM與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合后，能夠?qū)崿F(xiàn)資源信息的共享、建筑工程項(xiàng)目的快速響應(yīng)。各個(gè)部門各個(gè)專業(yè)之間的人員可以把自己所設(shè)計(jì)的方案上傳到建筑工程項(xiàng)目的云服務(wù)器上，設(shè)計(jì)平臺(tái)將各種方案進(jìn)行資源整合。另外，將所有預(yù)制構(gòu)件按其相似性進(jìn)行分類，構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)。伴隨著建筑工程項(xiàng)目的累積，數(shù)據(jù)庫(kù)也必將越來越完備，設(shè)計(jì)人員可以通過對(duì)比分析后，進(jìn)行優(yōu)化，使之成為裝配式建筑工程項(xiàng)目中的標(biāo)準(zhǔn)件。數(shù)據(jù)庫(kù)有利于預(yù)制構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)一化。預(yù)制構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化和統(tǒng)一化，有利于設(shè)計(jì)人員節(jié)約設(shè)計(jì)時(shí)間，可以分配更多的時(shí)間進(jìn)行建筑格局的多樣化布局設(shè)計(jì)，增加了能夠滿足業(yè)主對(duì)建筑的多樣化需求的可能性。

4.3 預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)加工

通過BIM技術(shù)，預(yù)制件生產(chǎn)廠商可以在總體數(shù)據(jù)信息庫(kù)中獲取建筑工程中所運(yùn)用到預(yù)制構(gòu)件的具體尺寸及對(duì)預(yù)制構(gòu)件材質(zhì)的各種要求等。根據(jù)實(shí)際建筑工程項(xiàng)目來開展生產(chǎn)計(jì)劃工作，并且能將生產(chǎn)信息反饋至BIM信息平臺(tái)，將生產(chǎn)進(jìn)程在第一時(shí)間告知建筑施工單位。為了能夠保障預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量達(dá)標(biāo)，將管理工作始終貫穿于預(yù)制件初期的生產(chǎn)階段、入場(chǎng)階段及后期的運(yùn)輸施工階段。同時(shí)，在預(yù)制件的生產(chǎn)制作階段，可以將BIM技術(shù)與RFID技術(shù)兩者相互融合，把含有構(gòu)件類型、具體尺寸、預(yù)制構(gòu)件的材質(zhì)及其準(zhǔn)確的安裝位置等信息的RFID芯片根植于預(yù)制構(gòu)件中，以便于不同施工階段的施工人員能隨時(shí)通過數(shù)據(jù)平臺(tái)對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行讀取、瀏覽及信息的使用。

4.4 預(yù)制構(gòu)件的現(xiàn)場(chǎng)安裝

在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)完畢編碼后，BIM平臺(tái)需要進(jìn)行構(gòu)件安裝步驟的追蹤。BIM平臺(tái)之前已經(jīng)自動(dòng)將預(yù)制構(gòu)件按照種類及數(shù)量統(tǒng)計(jì)完畢，此時(shí)只需要在加工廠按照清單的內(nèi)容進(jìn)行清點(diǎn)確認(rèn)，從而最終將不同類型規(guī)格和數(shù)量的預(yù)制構(gòu)件直接運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)。利用信息控制系統(tǒng)與各個(gè)部門進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)信息共享。施工現(xiàn)場(chǎng)項(xiàng)目部通過BIM平臺(tái)把項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的待安裝的預(yù)制構(gòu)件需求傳遞給預(yù)制構(gòu)件企業(yè)信息控制系統(tǒng)，有關(guān)管理人員及時(shí)做好準(zhǔn)備工作，在項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行接貨并辦理入庫(kù)登記手續(xù)，實(shí)時(shí)反映到系統(tǒng)中。由于生產(chǎn)中對(duì)每一塊構(gòu)件進(jìn)行編碼，預(yù)制構(gòu)件每件都有獨(dú)一無二的標(biāo)簽代碼，施工現(xiàn)場(chǎng)的工作人員只需要根據(jù)代碼安裝，通過手持終端儀器，管理人員能隨時(shí)檢查安裝情況。

4.5 加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)管理

裝配式建筑構(gòu)件繁多，裝配工藝比較繁瑣，需要較好的機(jī)械化施工能力，同時(shí)對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)的安保也要給予高度重視。在正式進(jìn)入項(xiàng)目施工之前，施工方可以做幾套可行性較高的預(yù)案，慎重選擇定奪，對(duì)最后確定的方案，利用BIM技術(shù)進(jìn)行模擬與仿真，優(yōu)化項(xiàng)目施工的各個(gè)過程；認(rèn)真分析模擬仿真時(shí)出現(xiàn)的故障等不良問題，盡可能地解決到真正實(shí)施時(shí)候所潛在出現(xiàn)的問題；還能夠進(jìn)行項(xiàng)目施工項(xiàng)目突發(fā)安全事故的模擬仿真，針對(duì)現(xiàn)實(shí)中可能存在的安全隱患完善預(yù)案，提高解決事故的應(yīng)變能力，降低在現(xiàn)實(shí)中可能存在安全事故的概率。由上述看來，BIM技術(shù)在一定程度上縮短了裝配式建筑的施工時(shí)間，提高了施工效率。

4.6 運(yùn)行維護(hù)時(shí)期的應(yīng)用

基于BIM技術(shù)與射頻識(shí)別技術(shù)，組建裝配式建筑信息交互管理平臺(tái)，設(shè)計(jì)人員可以通過平臺(tái)開發(fā)出針對(duì)于預(yù)制構(gòu)件及運(yùn)行設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)管理云系統(tǒng)。當(dāng)進(jìn)行設(shè)備運(yùn)行維護(hù)和設(shè)備保養(yǎng)時(shí)，維護(hù)工程師能夠在較短時(shí)間內(nèi)，通過裝配式建筑BIM模型，查找瀏覽某一設(shè)備的相關(guān)信息，在一定程度上提高了維護(hù)與保養(yǎng)的效率。另外，從裝配式建筑開始運(yùn)行到最后的報(bào)廢棄用這一整個(gè)時(shí)期，BIM 技術(shù)都能全程監(jiān)測(cè)下來，設(shè)備運(yùn)行維護(hù)工程師通過在生產(chǎn)階段已經(jīng)安裝在預(yù)制構(gòu)件中的具有識(shí)別功能的芯片，可以實(shí)時(shí)獲取調(diào)用某一預(yù)制構(gòu)件的相關(guān)信息，當(dāng)這一預(yù)制構(gòu)件從使用到棄用的過程中發(fā)生任何問題時(shí)，都能追本溯源，查出究竟是哪個(gè)方面出現(xiàn)問題，誰應(yīng)該為此而負(fù)責(zé)。

5 結(jié)語

總的來說，隨著建筑業(yè)工業(yè)化與信息化的快速發(fā)展，裝配式建筑已經(jīng)成為必然發(fā)展趨勢(shì)，BIM技術(shù)應(yīng)用于裝配式建筑中，具有一定的科學(xué)性和有效性。

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