【摘要】對BIM在裝配式建筑設(shè)計階段的應用的研究很多,但在施工階段、運維階段的應用卻較少;對BIM在裝配式建筑中如何單點應用的研究很多,但如何貫穿全壽命周期的綜合應用卻較少;對BIM技術(shù)本身的應用的研究很多,但從企業(yè)的角度如何系統(tǒng)的應用BIM技術(shù)的戰(zhàn)略研究卻較少;對BIM技術(shù)單方面應用的研究很多,但在工程中如何有效地與其他技術(shù)結(jié)合的應用研究卻較少。而目前我國對BIM技術(shù)的了解還處于初級階段,裝配式建筑的實施又具有很強的技術(shù)性和專業(yè)性。所以,今后我國建筑業(yè)的發(fā)展不僅需要對BIM技術(shù)作深入的研究,而且還要著重培養(yǎng)這方面的專業(yè)技術(shù)人才。
【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù);裝配式建筑;應用
1、BIM技術(shù)
所謂的BIM技術(shù),其實就是一種構(gòu)建和應用建筑信息模型的數(shù)字信息技術(shù)。通過參數(shù)模型,BIM技術(shù)能夠完成各種建筑工程數(shù)據(jù)信息的整合,并完成項目建設(shè)過程中涉及的各種數(shù)據(jù)的分析,從而完成數(shù)字信息化立體模型的構(gòu)建。作為一種仿真模擬建筑物的模型,該模型以建筑、施工、水暖、結(jié)構(gòu)等全生命周期的各項信息數(shù)據(jù)為依據(jù),可實現(xiàn)建筑物的仿真模擬,所以具有一定的協(xié)調(diào)性、優(yōu)化性和可視性,能夠在建筑設(shè)計和建造管理中得到應用。
2、BIM技術(shù)在預制裝配式建筑施工中的運用
2.1設(shè)計階段的應用
在傳統(tǒng)裝配式建筑設(shè)計階段,經(jīng)常發(fā)生以下情況:由于建筑信息基于二維圖紙,但設(shè)計抽象、不直觀,使得信息在轉(zhuǎn)換、傳遞過程中,信息錯誤率增大;由于裝配式建筑所涉及的預制構(gòu)件多,導致手工出圖、信息量大,進一步致使管理工作復雜,而一旦需要調(diào)整設(shè)計方案,各專業(yè)修改起來費時、費力;由于不同專業(yè)設(shè)計相互獨立,從而溝通困難,致使容易發(fā)生碰撞等沖突難以發(fā)現(xiàn),增加了后期的風險。利用BIM標準化模型庫,構(gòu)建建筑三維模型,使各專業(yè)數(shù)據(jù)產(chǎn)生鏈接。再加上BIM的碰撞檢查和自動糾錯功能,可以幫助找到各專業(yè)的設(shè)計沖突。使得建筑在設(shè)計階段就很清晰、直觀。同時也有利于信息的有效傳遞,減少設(shè)計變更提高設(shè)計效率,避免由于設(shè)計原因造成的資源浪費和成本增加。以下從BIM技術(shù)是以計算機三維數(shù)字模型為基礎(chǔ),從建筑工程項目的初設(shè)到拆除的整個生命周期內(nèi),各個專業(yè)、各種相關(guān)信息的總集成的觀點出發(fā)。闡述了BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計階段、初步設(shè)計階段、施工圖設(shè)計階段、內(nèi)裝修等各個階段協(xié)同設(shè)計的應用。參考文獻[1]中魏辰等在如何借助BIM技術(shù)實現(xiàn)裝配式建筑設(shè)計中的信息在產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)的有效傳遞做了深入研究。通過對裝配式建筑應用特點分析,以某項目為依托,闡述了基于BIM的模塊化設(shè)計、節(jié)點設(shè)計等在裝配式建筑中的關(guān)鍵應用。參考文獻[2]中蔣劍以一個實際工程為例,主要探討分析了BIM兩款代表設(shè)計軟件Revit、Tekla在工程中的具體應用與價值。
2.2在施工模擬中的運用
在預制裝配式建筑施工前,可以運用BIM技術(shù)進行施工過程的模擬,以便及時發(fā)現(xiàn)建筑施工中可能存在的問題,從而制定有效的解決方案。為此,還要運用BIM技術(shù)進行BIM模型的構(gòu)建,并對相關(guān)構(gòu)件的具體參數(shù)進行技術(shù)處理,以便對現(xiàn)有工程施工過程進行合理模擬。比如,在預制裝配式建筑構(gòu)件吊裝的過程中,可以結(jié)合吊裝方案進行施工模擬。運用BIM技術(shù),可以利用準確、生動的施工模擬動畫進行施工工藝流程的表達,并在模擬過程中發(fā)現(xiàn)問題和制定改進方案,從而為后續(xù)吊裝施工提供指導。在這一過程中,涉及到塔吊旋轉(zhuǎn)半徑范圍、運輸路線規(guī)劃等多種因素,需確保各因素能夠與其他施工環(huán)節(jié)相互聯(lián)系,以確保構(gòu)件裝配質(zhì)量。而運用BIM技術(shù)進行場地模型的構(gòu)建,并對施工計劃與實際現(xiàn)場施工信息進行分析,則能完成吊裝路線的合理規(guī)劃,同時確認塔吊旋轉(zhuǎn)半徑范圍,進而使施工質(zhì)量得到保證。在實際模擬施工過程時,可以使用NAVISWORKS2015軟件,并結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)模型、場地模型和施工計劃,得到具有時間屬性的施工模擬動畫,以確保施工人員能夠?qū)κ┕すば蛴懈又庇^的了解,并掌握各種施工細節(jié)。采取該種方法對標準層各預制構(gòu)件和施工環(huán)節(jié)進行模擬,則能找到施工方案存在的缺陷,并對現(xiàn)有方案進行改進。
2.3生產(chǎn)安裝階段的應用
裝配式建筑中的生產(chǎn)、安裝環(huán)節(jié)即為施工階段。在該階段,因技術(shù)還不成熟,所涉及的部門、人員多,缺乏適于裝配式建筑的管理機制,致使存在較多潛在風險。因?qū)嶋H的施工進度受到廠商構(gòu)件生產(chǎn)的效率、運輸方式等諸多因素的影響和制約,導致安裝過程中也會出現(xiàn)錯裝、漏裝、碰損等多種情況的情況出現(xiàn);此外,還因相關(guān)專業(yè)人才的缺失,導致了裝配式建筑的制作、安裝環(huán)節(jié)都缺乏技術(shù)指導和專業(yè)性等情況屢見不鮮。將BIM運用于該階段,并與RFID、GIS技術(shù)等技術(shù)結(jié)合,可改善裝配式建筑施工階段的現(xiàn)狀。參考文獻[3]中討論了BIM與RFID技術(shù)在裝配式建筑施工過程中的應用問題,并對BIM-RFID系統(tǒng)推廣提出了可行性建議。從裝配式的施工含義入手,對BIM技術(shù)在施工中的應用方法做出探究。以實際工程為例,采用BIM技術(shù)模擬裝配式建筑施工全過程,并闡述了如何將BIM技術(shù)應用于裝配式建筑施工中,為工業(yè)化施工提供模擬和分析[。即在施工過程中,在原有BIM的3D模型基礎(chǔ)上建立4D模型,進行施工進度模擬,將實際進度與計劃進度對比,對整個進度進行把控,在保證質(zhì)量的情況下不拖延工期。通過BIM與RFID技術(shù)結(jié)合,將生產(chǎn)、安裝階段無縫銜接,將由獨一無二標簽編碼的構(gòu)件信息儲存在BIM信息庫中,可以對構(gòu)件進行追蹤管理,對出現(xiàn)問題的構(gòu)件做出及時決策,并進行反饋和快速更新,避免由于溝通不足、決策失誤等引起的管理混亂,降低潛在風險。通過BIM和GIS技術(shù)結(jié)合,對施工場地進行場地布置模擬,得到場地規(guī)劃報告,選出最好的場地規(guī)劃方案。減少材料的二次搬運,使吊裝效率提高,加快施工進度。
結(jié)論:
通過分析可以發(fā)現(xiàn),BIM技術(shù)三維模型的參數(shù)化設(shè)計,實現(xiàn)了裝配式建筑設(shè)計的可視化,準確直觀地表達設(shè)計意圖,提高拆分及深化設(shè)計質(zhì)量,減少設(shè)計容錯性,縮短設(shè)計周期,為后續(xù)構(gòu)件生產(chǎn)、施工安裝的順利進行建立了很好的設(shè)計基礎(chǔ)。BIM技術(shù)應用實現(xiàn)裝配式建筑設(shè)計的集成化、可視化、優(yōu)化性,增強裝配式建筑產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢,促進我國建筑工業(yè)化的發(fā)展。
參考文獻:
[1]李榮.預制裝配式鋼結(jié)構(gòu)助力民用建筑節(jié)能和產(chǎn)業(yè)化[N].中國建設(shè)報,2016-08-05(2).
[2]熊誠.BIM技術(shù)在PC住宅產(chǎn)業(yè)化中的應用[J].住宅產(chǎn)業(yè),2016(6):16-20.
[3]潘毅群.實用建筑能耗模擬手冊.中國建筑工業(yè)出版社.2016.9.ISBN9787-112-15510-1.
[4]游戰(zhàn)清,劉克勝,張義強,吳谷.無限射頻識別技術(shù)(RFID)規(guī)劃與實施.北京:電子工業(yè)出版社.2016.