BIM技術(shù)在裝配式建筑中的運(yùn)用研究

韋婷婷

摘要：裝配式建筑是把傳統(tǒng)的大量的現(xiàn)場(chǎng)的工作，轉(zhuǎn)移到工廠完成，把預(yù)制好的構(gòu)建運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)組裝完成。采用的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、信息化管理，具有節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，是建筑現(xiàn)代工業(yè)化的代表。結(jié)合裝配式結(jié)構(gòu)與BIM技術(shù)的特點(diǎn)，探究BIM技術(shù)在裝配式的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工過程中的可行性。

關(guān)鍵詞：裝配式建筑;BIM技術(shù);全過程

Abstract： Prefabricated building is to transfer a large number of traditional on-site work to the factory for completion， and transport the prefabricated construction to the site for assembly. The standardized design and information management， with the advantages of energy conservation and environmental protection， are the representatives of modern industrialization of buildings. Combined with the characteristics of assembly structure and BIM Technology， this paper explores the feasibility of BIM Technology in the process of prefabricated design， production and construction.

Key words： prefabricated building;BIM Technology;whole process

0? 引言

我國(guó)建筑業(yè)是勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，工業(yè)化水平低。建筑工業(yè)化指的是標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)、機(jī)械化施工、信息化管理。從2015年開始國(guó)家住建部出臺(tái)《建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展綱要》開始不斷的推行裝配式建筑的實(shí)施，近年來(lái)發(fā)展迅速。預(yù)計(jì)到2025年裝配式建筑占新建筑的比例到達(dá)50%以上。美國(guó)、日本、歐洲等國(guó)家建筑工業(yè)化程度高，裝配式運(yùn)用較為廣泛。通過將裝配式結(jié)構(gòu)構(gòu)件在工廠生產(chǎn)，然后在施工現(xiàn)場(chǎng)安裝與處理，施工便捷、能源耗用率低。有利于建筑業(yè)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)目標(biāo)。

但是目前，在我國(guó)對(duì)于裝配化程度和對(duì)裝配式的認(rèn)知化水平比較低，裝配式占有率比較低。并且裝配式在使用過程中并不能完全的做到標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，以及在施工安裝中出現(xiàn)與設(shè)計(jì)沖突、發(fā)生碰撞等問題。因此，如何協(xié)調(diào)好各方關(guān)系能夠減少施工和管理中的失誤，是最關(guān)鍵的問題。

在裝配式中加入BIM模型，通過快速出圖、及時(shí)快速解決模型中的錯(cuò)、漏、碰、缺問題，并且通過BIM智能化策劃系統(tǒng)，合理安排進(jìn)度以及施工方案提前模擬，解決交底問題。

BIM技術(shù)的裝配式建筑協(xié)同設(shè)計(jì)見圖1。

1? BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用

標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)是裝配式建筑的最重要的一部分，關(guān)乎于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、管理的全過程。轉(zhuǎn)變以傳統(tǒng)的現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)的裝配式設(shè)計(jì)思路。首先標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)離不開遵循模數(shù)化設(shè)計(jì)（在建筑設(shè)計(jì)中選擇標(biāo)準(zhǔn)的單位），統(tǒng)一好標(biāo)準(zhǔn)尺寸后以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的批量化的生產(chǎn)。

①為了減少設(shè)計(jì)過程中構(gòu)件的設(shè)計(jì)步驟，建立統(tǒng)一的構(gòu)建族庫(kù);②根據(jù)BIM模型設(shè)計(jì)的需要，在預(yù)制構(gòu)件庫(kù)中調(diào)用相應(yīng)的構(gòu)件;③通過Navisworks碰撞檢查的功能，不斷的對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化并且進(jìn)行重新的深化設(shè)計(jì)，直至到模型可以進(jìn)行使用。

2? BIM技術(shù)在裝配式建筑生產(chǎn)階段的應(yīng)用

BIM具有可行性，參數(shù)化、信息可共享等優(yōu)點(diǎn)可以運(yùn)用在預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)中。

①設(shè)計(jì)人員與預(yù)制模型單位通過信息共享來(lái)保證構(gòu)件的尺寸、材料、鋼筋登記等參數(shù)信息的準(zhǔn)確性;避免信息不對(duì)等造成現(xiàn)在安裝的碰撞[4];②運(yùn)用CAM計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)在預(yù)制裝配式構(gòu)件生產(chǎn)中，首先將計(jì)算機(jī)與生產(chǎn)設(shè)備相連接，BIM模型信息直接導(dǎo)入到中央控制系統(tǒng)，在此過程中，沒有圖紙、全過程電子交付。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以對(duì)生產(chǎn)周期進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)劃，對(duì)生產(chǎn)的設(shè)備也可以進(jìn)行有效的控制，實(shí)現(xiàn)了裝配式建筑的全過程自動(dòng)化生產(chǎn)。在這全部過程中中實(shí)現(xiàn)類信息的共享，減少人員工作成本，使得管理更加的便捷。

3? BIM技術(shù)在裝配式建筑施工階段的應(yīng)用

3.1 準(zhǔn)備圖紙階段

運(yùn)用BIM模型具有可視化及可出圖的特點(diǎn)，模型上自動(dòng)生成一套完成圖紙，并且在輸出時(shí)可以選擇不同類型的文件格式。運(yùn)用CAM（Computer Aided Manufacturing）數(shù)控機(jī)床構(gòu)件生產(chǎn)管理系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)與預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)廠家的對(duì)接。

3.2 施工安裝模擬

首先，運(yùn)用BIM軟件建立三維場(chǎng)地模型，表達(dá)現(xiàn)場(chǎng)施工活動(dòng)的工序和空間的需求。動(dòng)態(tài)的展示了對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)堆放的場(chǎng)地、施工機(jī)械設(shè)備、出入口、道路等。其次，運(yùn)用BIM碰撞檢查試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)鋼筋與管線直接的節(jié)點(diǎn)碰撞檢查，然后進(jìn)行下一步優(yōu)化。將優(yōu)化后的模型放置在場(chǎng)地中進(jìn)行施工模擬。

施工單位還可以把施工進(jìn)度與模型相關(guān)聯(lián)，把空間和時(shí)間的信息整合在4D模型中，并設(shè)置真實(shí)的施工環(huán)境和施工的過程，在4D模型中對(duì)整個(gè)構(gòu)建在吊裝過程中的碰撞模擬、設(shè)備空間的調(diào)試等可以進(jìn)一步的優(yōu)化，通過施工模擬極大的減少了返工及返工帶來(lái)的材料浪費(fèi)，進(jìn)一步均衡安排了施工現(xiàn)場(chǎng)的布置，及時(shí)的協(xié)調(diào)其他各單位進(jìn)行調(diào)整，提升了管理便捷又確保了過程質(zhì)量。

最終通過4D的施工模擬，可以輸出相關(guān)視頻比如：關(guān)鍵工序重要節(jié)點(diǎn)的施工模擬、場(chǎng)地布置模擬及對(duì)于施工進(jìn)度的模擬等等。通過輸出的視頻可以用于技術(shù)交底，以及對(duì)工人的操作安裝的指導(dǎo)。見圖2。

4? 結(jié)束語(yǔ)

裝配式建筑作為建筑工業(yè)化代表，推動(dòng)裝配式建筑的對(duì)工業(yè)化發(fā)展有著重要的意義。將BIM技術(shù)融入裝配式建筑，并且從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和施工幾個(gè)方面進(jìn)行入手能夠最大限度的解決目前裝配式建筑存在的問題。

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