現(xiàn)代化裝配式建筑BIM集成技術(shù)

林志鵬

摘要：裝配式建筑是現(xiàn)代建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì)之一，能夠?qū)崿F(xiàn)建筑設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化和信息化建筑建造。BIM集成技術(shù)作為現(xiàn)代化裝配式建筑的重要技術(shù)支撐，在實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和使用、運(yùn)營(yíng)一體化方面能夠發(fā)揮積極作用。本文對(duì)BIM集成技術(shù)在現(xiàn)代化裝配式建筑中應(yīng)用的有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析和探究，以期為現(xiàn)代化裝配式建筑的發(fā)展和技術(shù)應(yīng)用提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代化;裝配式建筑;BIM集成技術(shù)

建筑產(chǎn)業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè)之一，屬于技術(shù)密集型和勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展作出了較大的貢獻(xiàn)。但是隨著節(jié)能環(huán)保理念、低碳綠色發(fā)展理念的深入，傳統(tǒng)建筑行業(yè)的生產(chǎn)和建設(shè)方式已經(jīng)不能適應(yīng)新要求，現(xiàn)代化裝配式建筑應(yīng)運(yùn)而生，并且在工業(yè)化生產(chǎn)、節(jié)能降耗、綠色減排等方面發(fā)揮了積極作用。BIM集成技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用推動(dòng)建筑行業(yè)朝著信息化、智能化、綠色化的方向深入發(fā)展，是現(xiàn)代建筑行業(yè)研究的熱點(diǎn)。

一、現(xiàn)代化裝配式建筑與BIM集成技術(shù)的相關(guān)概述

（一）現(xiàn)代化裝配式建筑

所謂的裝配式建筑是在建筑工地利用預(yù)制的建筑構(gòu)件裝配而成的建筑物。與傳統(tǒng)的現(xiàn)澆式建筑結(jié)構(gòu)相比，裝配式建筑具有建設(shè)速度快、受外界環(huán)境影響小、減少勞動(dòng)力、環(huán)境污染度低以及建筑質(zhì)量可靠的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)然，裝配式建筑也存在缺點(diǎn)，主要是裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度大、建筑整體性較差等。目前裝配式建筑在我國(guó)處在發(fā)展的初級(jí)階段，不論是市場(chǎng)占有率，還是建設(shè)的規(guī)模都比較小，這一方面是因?yàn)楝F(xiàn)代化裝配式建筑的技術(shù)推廣不夠深入，公眾對(duì)裝配式建筑的認(rèn)可度和接受度比較低。另一方面，裝配式建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還未健全，在關(guān)鍵技術(shù)集成創(chuàng)新、預(yù)制構(gòu)件自動(dòng)化生產(chǎn)方面與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在一定的差距。尤其是裝配式建筑設(shè)計(jì)、施工的信息技術(shù)含量較低，制約了現(xiàn)代化裝配式建筑的發(fā)展。

（二）BIM集成技術(shù)

BIM集成技術(shù)是建筑信息制造技術(shù)的簡(jiǎn)稱，該種技術(shù)是利用數(shù)字信息仿真對(duì)建筑工程項(xiàng)目的有關(guān)信息、數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬，在三維建筑模型的支持下，促使建筑工程監(jiān)理、設(shè)備管理、工程化管理等功能的實(shí)現(xiàn)。BIM集成技術(shù)的信息完備度是比較高的，而且具有信息一致性、可視化、模擬化等技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前，BIM集成技術(shù)主要被應(yīng)用在建筑設(shè)計(jì)、建筑施工中。

二、BIM集成技術(shù)在現(xiàn)代化裝配式建筑中的應(yīng)用

（一）BIM集成技術(shù)在現(xiàn)代化裝配式建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

與傳統(tǒng)建筑相比，現(xiàn)代化裝配式建筑對(duì)建筑設(shè)計(jì)的合理性和準(zhǔn)確性要求更高，可以說(shuō)，裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)和裝配直接決定了現(xiàn)代化裝配式建筑的施工效率和整體質(zhì)量。在傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)中，主要采取二維平面設(shè)計(jì)的方式，CAD軟件是最常用的建筑設(shè)計(jì)軟件，建筑設(shè)計(jì)的繪圖工作量大，并且在建筑圖紙會(huì)簽過(guò)程中難以發(fā)現(xiàn)存在沖突的地方，導(dǎo)致在后期施工過(guò)程中出現(xiàn)各種各樣需要協(xié)調(diào)、改進(jìn)的問(wèn)題，對(duì)建筑施工的進(jìn)度和工期產(chǎn)生影響。

而B(niǎo)IM集成技術(shù)是通過(guò)三維建模軟件平臺(tái)進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員、給排水設(shè)計(jì)人員、電氣暖通設(shè)計(jì)人員等各專業(yè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目都可以通過(guò)專業(yè)的三維信息模擬平臺(tái)建立模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)裝配式建筑的深化設(shè)計(jì)。同時(shí)利用BIM集成技術(shù)，還能夠構(gòu)建裝配式建筑的構(gòu)件庫(kù)，按照相關(guān)要求，從整體到細(xì)節(jié)對(duì)裝配式建筑構(gòu)件進(jìn)行拆分，借助于參數(shù)化設(shè)計(jì)方式對(duì)構(gòu)件進(jìn)行自動(dòng)化建模和深化設(shè)計(jì)。另外，在裝配式建筑圖紙會(huì)簽、校審的過(guò)程中，BIM技術(shù)平臺(tái)自帶的自動(dòng)校對(duì)功能能夠?qū)ㄖO(shè)計(jì)圖紙中的錯(cuò)誤以及各專業(yè)項(xiàng)目之間的沖突進(jìn)行檢查，然后對(duì)相關(guān)的預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行預(yù)裝配模擬，提高構(gòu)件節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

（二）BIM集成技術(shù)在現(xiàn)代化裝配式建筑施工中的應(yīng)用

現(xiàn)代化裝配式建筑施工過(guò)程中，BIM集成技術(shù)應(yīng)用主要體現(xiàn)在預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)和建筑施工現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)澆和預(yù)制構(gòu)件安裝兩個(gè)主要環(huán)節(jié)中。

1、現(xiàn)代化裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)過(guò)程中BIM集成技術(shù)的應(yīng)用

工廠化預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)是現(xiàn)代化裝配式建筑最重要的環(huán)節(jié)之一，在現(xiàn)階段，建筑構(gòu)件預(yù)制工廠一般是對(duì)照著構(gòu)件施工圖開(kāi)展預(yù)制構(gòu)件的放樣、下料，并進(jìn)行生產(chǎn)。但是過(guò)去在二維平面設(shè)計(jì)技術(shù)下，裝配式建筑施工圖紙構(gòu)件中的外觀、尺寸、形狀不夠準(zhǔn)確，并且構(gòu)件的預(yù)留預(yù)埋件、預(yù)留孔洞等的表達(dá)并不直觀，很容易出現(xiàn)誤差或者是錯(cuò)漏。并且在構(gòu)件制作生產(chǎn)過(guò)程中，由于與建筑施工現(xiàn)場(chǎng)信息對(duì)接、溝通不暢或者是不及時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)生產(chǎn)的構(gòu)件與裝配式建筑現(xiàn)場(chǎng)安裝進(jìn)度不匹配的問(wèn)題，出現(xiàn)了預(yù)制構(gòu)件短缺停工、預(yù)制構(gòu)件堆放管理等困難。

BIM集成技術(shù)在現(xiàn)代化裝配式建筑中的應(yīng)用能夠有效解決這些問(wèn)題。利用BIM平臺(tái)對(duì)建筑預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)進(jìn)行精確化指導(dǎo)，通過(guò)三維模型能夠?qū)︻A(yù)制構(gòu)件的放樣信息進(jìn)行直觀明了、準(zhǔn)確精準(zhǔn)的了解，從而大大減少建筑構(gòu)件生產(chǎn)的次品率，避免出現(xiàn)錯(cuò)漏。另外，BIM集成技術(shù)還能夠在BIM平臺(tái)和裝配式建筑施工現(xiàn)場(chǎng)建立暢通的信息溝通渠道，通過(guò)信息共享對(duì)預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)與裝配式建筑現(xiàn)場(chǎng)裝配施工的無(wú)縫對(duì)接。

當(dāng)前，3D增材打印技術(shù)不斷優(yōu)化，在建筑行業(yè)中應(yīng)用在不斷深入，BIM集成技術(shù)與3D增材打印技術(shù)的融合能夠?qū)IM模型中的建筑預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行打印，裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)速度、生產(chǎn)質(zhì)量將會(huì)大大提高。

2、BIM集成技術(shù)在現(xiàn)代化裝配式建筑施工現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用

在現(xiàn)代化裝配式建筑安裝施工過(guò)程中，構(gòu)件的吊裝是比較復(fù)雜的，高空吊裝的工作量比較大，并且施工安全管理的難度較大。BIM集成技術(shù)的應(yīng)用能夠?yàn)檫@一問(wèn)題解決提供可靠的支持，在裝配式建筑安裝施工之前，借助于BIM平臺(tái)對(duì)裝配式建筑構(gòu)件吊裝、裝配進(jìn)行模擬，根據(jù)模擬情況優(yōu)化裝配式建筑施工流程，確?，F(xiàn)場(chǎng)施工的順利、安全進(jìn)行。

與傳統(tǒng)的建筑施工場(chǎng)地相比，現(xiàn)代化裝配式建筑施工工地對(duì)施工材料堆放條件的要求是比較高的，也就是說(shuō)，預(yù)制構(gòu)件的堆放、存貯都必須按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和要求進(jìn)行，不能馬虎大意。應(yīng)用BIM集成技術(shù)將建筑預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行二維碼編碼，根據(jù)編碼情況在施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行分類堆放，并且在BIM平臺(tái)上編制預(yù)制構(gòu)件堆放管理的目錄和使用臺(tái)賬，在裝配施工過(guò)程中，根據(jù)相應(yīng)的編號(hào)對(duì)構(gòu)件存貯的位置進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的定位，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際安排最優(yōu)化的構(gòu)件運(yùn)輸?shù)跹b路線，從而能夠大大提高預(yù)制構(gòu)件吊裝施工的效率。

實(shí)際上，如果在BIM平臺(tái)模型中加入裝配式建筑施工人力、材料、機(jī)械用具和工期要求等相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)裝配式建筑的BIM平臺(tái)進(jìn)行完善，能夠大大提高施工單位和人員對(duì)裝配式建筑整體施工過(guò)程、施工環(huán)節(jié)和施工重點(diǎn)的把握，并且根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，作出及時(shí)的調(diào)整，優(yōu)化裝配式建筑施工的方案，在提高裝配式建筑施工質(zhì)量、保證施工工期以及節(jié)約裝配式建筑工程建設(shè)成本方面發(fā)揮積極的作用。

結(jié)束語(yǔ)：

借助于BIM集成技術(shù)的可視化、信息化和專業(yè)化的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)代化裝配式建筑設(shè)計(jì)將不斷優(yōu)化，不論是構(gòu)件制作的質(zhì)量和水平，還是施工現(xiàn)場(chǎng)的安全和管理，都能夠得到優(yōu)化和提升，但是目前BIM集成技術(shù)在現(xiàn)代化裝配式建筑中的應(yīng)用仍處在初級(jí)的階段，一些技術(shù)融合的難題需要攻克，一些模型維度需要持續(xù)優(yōu)化，未來(lái)隨著相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，BIM集成技術(shù)將在現(xiàn)代化裝配式建筑中發(fā)揮更加積極的作用。

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