林琪燕
(福州外語(yǔ)外貿(mào)學(xué)院, 福建 福州 350202)
隨著城市化的高速發(fā)展下,建筑行業(yè)的發(fā)展也起著積極的作用。在建筑業(yè)中傳統(tǒng)的建筑生產(chǎn)模式更多是現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè),已經(jīng)不再是高效、安全的建筑生產(chǎn)方法了,裝配式建筑成為革新建造方式的積極方向,能夠改善傳統(tǒng)建筑施工方式的缺點(diǎn)。但是裝配式建筑在我國(guó)建筑業(yè)發(fā)展過(guò)程存在許多阻礙其發(fā)展的因素,長(zhǎng)期處于傳統(tǒng)建筑生產(chǎn)管理模式,不適合裝配式建筑的生產(chǎn)管理,導(dǎo)致裝配式建筑中各參與方信息協(xié)同性差,生產(chǎn)成本高。而具有信息共享、可模擬性、可協(xié)調(diào)性等優(yōu)勢(shì)的BIM技術(shù)可以解決阻礙裝配式建筑發(fā)展的因素。
裝配式建筑是首先通過(guò)預(yù)制工廠預(yù)制生產(chǎn)加工廠完成裝配式建筑的構(gòu)件或者材料,再用適合的運(yùn)輸工具將構(gòu)件或材料運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng),最后根據(jù)施工圖通過(guò)可靠的安裝方式和安裝機(jī)械將各類構(gòu)件或材料組裝起來(lái),成為具備使用功能的建筑物。裝配式建筑較傳統(tǒng)建筑的生產(chǎn)模式有以下幾種優(yōu)勢(shì):
裝配式建筑部分構(gòu)件或全部構(gòu)件是在預(yù)制工廠生產(chǎn)完成,降低了外界環(huán)境的影響因素,建筑各構(gòu)件的生產(chǎn)工藝的養(yǎng)護(hù)時(shí)間不需要在施工現(xiàn)場(chǎng),也降低了施工現(xiàn)場(chǎng)的管理難度,大大縮短了施工的工期。
裝配式建筑的構(gòu)件在工廠集中生產(chǎn),再采用機(jī)械施工,與傳統(tǒng)建筑的生產(chǎn)模式相比較,需要更高的工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)水平,因此施工效率更加高效了。由于構(gòu)件是工廠集中生產(chǎn),構(gòu)件所需的模板及其支撐減少,使得施工現(xiàn)場(chǎng)的施工量減少,施工現(xiàn)場(chǎng)中的建筑垃圾減少,污染排放量也會(huì)減少,因此裝配式建筑更加綠色環(huán)保
裝配式建筑的構(gòu)件生產(chǎn)過(guò)程采用工廠化的模式,各項(xiàng)指標(biāo)嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范的要求,相比較傳統(tǒng)建筑的生產(chǎn)模式,更具有標(biāo)準(zhǔn)化、集成化,減少施工現(xiàn)場(chǎng)的濕作業(yè)和人工施工作業(yè),減少誤差和返工,大大提高了建筑的工程質(zhì)量。
雖然我國(guó)的建筑業(yè)也進(jìn)入裝配式建筑的發(fā)展時(shí)期,相對(duì)傳統(tǒng)建筑的施工具有很大的優(yōu)勢(shì),但是國(guó)內(nèi)該技術(shù)、管理水平、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)阻礙了裝配式建筑的全面發(fā)展。
裝配式建筑各個(gè)構(gòu)件不是獨(dú)立,需要各個(gè)專業(yè)及構(gòu)件的協(xié)同,而且房屋建筑中各個(gè)構(gòu)件多且復(fù)雜,因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要考慮的因素繁多,如設(shè)計(jì)中各個(gè)構(gòu)件間的接點(diǎn)連接、整體的抗震結(jié)構(gòu)要求等要求。
裝配式建筑的各個(gè)構(gòu)件除了要求生產(chǎn)精確,在現(xiàn)場(chǎng)的施工水平也要求高,裝配式建筑的各個(gè)構(gòu)件需要運(yùn)輸、現(xiàn)場(chǎng)堆放、構(gòu)件的安裝等內(nèi)容的信息復(fù)雜和技術(shù)管理要求高,使得施工成本與進(jìn)度不易控制。
裝配式建筑中生產(chǎn)廠商供應(yīng)的預(yù)制構(gòu)件、運(yùn)輸公司、安裝公司等過(guò)程都會(huì)影響建筑的質(zhì)量,同時(shí)也影響著建筑的運(yùn)營(yíng)過(guò)程。裝配式建筑在后期使用過(guò)程中構(gòu)件出現(xiàn)損壞和及時(shí)維護(hù)是一個(gè)復(fù)雜過(guò)程,這就需要加強(qiáng)維護(hù)管理水平。
BIM(Building Information Modeling)是將設(shè)計(jì)方、生產(chǎn)企業(yè)、施工方等參與各方的各類信息整合于建筑信息模型的數(shù)據(jù)庫(kù)中,并建立建筑三維模型,各方可通過(guò) BIM 信息數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行協(xié)同工作,對(duì)項(xiàng)目的建設(shè)全過(guò)程進(jìn)行控制和管理。因此將BIM 技術(shù)應(yīng)用于裝配式建筑中,BIM技術(shù)可提升裝配式建筑的生產(chǎn)與施工的管理水平,使得裝配式建筑成本降低,裝配式建筑的工程質(zhì)量得到保證,裝配式建筑的工期得到優(yōu)化,因此BIM技術(shù)可在裝配式建筑全壽命周期中發(fā)揮重要作用。
裝配式建筑的前期設(shè)計(jì)是在設(shè)計(jì)院與生產(chǎn)商的合作下一起完成,由于裝配式建筑的構(gòu)件復(fù)雜和種類繁多,并且裝配式建筑構(gòu)件精度要求高。BIM技術(shù)應(yīng)用在該階段,不僅能夠整合該過(guò)程的參與方在各個(gè)環(huán)節(jié)做掌握的信息協(xié)同,各環(huán)節(jié)也更加緊密。而且在設(shè)計(jì)過(guò)程中,BIM技術(shù)的模擬性使得建筑專業(yè)設(shè)計(jì)各方發(fā)現(xiàn)存在的錯(cuò)誤和沖突,及時(shí)更正和修改問(wèn)題,優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,建設(shè)項(xiàng)目的工程造價(jià)與工期也能到了保證。
在生產(chǎn)過(guò)程中,BIM技術(shù)可以提高構(gòu)件生產(chǎn)的精確度,生產(chǎn)商利用BIM技術(shù)提取裝配式建筑構(gòu)件的信息,使得預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)計(jì)劃更加完善。并且將提取的信息利用RFID通信技術(shù),輸入到各個(gè)不同構(gòu)件的RFID芯片中,使得各類構(gòu)件的信息識(shí)讀更加準(zhǔn)確,便于系統(tǒng)管理預(yù)制構(gòu)件,優(yōu)化了裝配式建筑的預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)方案,也保證了各預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量。
在施工過(guò)程中,裝配式建筑的施工技術(shù)水平要求高,可以利用BIM技術(shù)的可視化和模擬性,在裝配式建筑施工之前對(duì)預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行仿真模擬運(yùn)輸與安裝的過(guò)程,減少建筑生產(chǎn)構(gòu)件的施工錯(cuò)誤或者安全生產(chǎn)隱患。同時(shí)對(duì)預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行模擬預(yù)制構(gòu)件的場(chǎng)地堆放和場(chǎng)內(nèi)的運(yùn)輸路線,減少搬運(yùn)的成本,加快預(yù)制構(gòu)件的施工進(jìn)度,優(yōu)化施工方案,提高施工技術(shù)管理水平。
通過(guò)建立裝配式建筑的信息模型,使各參與方可以通過(guò)可視化的模型,對(duì)于時(shí)間與資源的投入更清楚,也能了解裝配式建筑施工過(guò)程的工藝,減少不合理的施工工序?qū)е碌倪M(jìn)度拖延和成本增加的情況,進(jìn)而優(yōu)化施工進(jìn)度計(jì)劃與成本控制。
各參與方能夠及時(shí)針對(duì)不可抗力事件或其他因素導(dǎo)致的合同調(diào)整或變更,及時(shí)反饋到模型中,通過(guò)BIM技術(shù)對(duì)模型中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、重新組合數(shù)據(jù)等方法,發(fā)現(xiàn)新增加的數(shù)據(jù)對(duì)裝配式建筑的各個(gè)階段的影響是如何,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,解決問(wèn)題,保證建設(shè)工程質(zhì)量、進(jìn)度和成本,使得建設(shè)項(xiàng)目的各個(gè)階段處于可控制的狀態(tài)。
在裝配式建筑的運(yùn)行維護(hù)階段,采用BIM技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合的項(xiàng)目運(yùn)行維護(hù)的管理系統(tǒng),為后期項(xiàng)目的損壞的構(gòu)件進(jìn)行修復(fù)提供給維修廠準(zhǔn)確數(shù)據(jù),便于智能建造與更換,同時(shí)也能夠通過(guò)BIM技術(shù)進(jìn)行構(gòu)件的維修加固的模擬,使得加固的構(gòu)件不影響整體工程質(zhì)量。也方便業(yè)主能夠及時(shí)反饋準(zhǔn)確信息,并且通過(guò)構(gòu)件中 RFID 芯片保存的信息,精準(zhǔn)獲取參與方的重要信息和項(xiàng)目的針對(duì)性信息,便于找出問(wèn)題的原因及責(zé)任方,也為后續(xù)工程獲得經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)裝配式建筑信息模型也能夠?yàn)榻ㄖ锍霈F(xiàn)緊急事件及時(shí)提供準(zhǔn)確的項(xiàng)目信息,為解救人員迅速制定有力的救援方案提供精準(zhǔn)信息。
裝配式建筑是未來(lái)我國(guó)建筑業(yè)發(fā)展的趨勢(shì),并且在房屋建筑中的應(yīng)用會(huì)更加廣泛,改變了傳統(tǒng)建筑施工的工期長(zhǎng),改變了傳統(tǒng)建筑施工所需的資源管理,促進(jìn)建筑業(yè)的生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展。盡管裝配式建筑相比傳統(tǒng)建筑的有優(yōu)勢(shì),但是裝配式建筑在我國(guó)的發(fā)展還存在一些制約的因素,而B(niǎo)IM技術(shù)在所有方式中起著舉足輕重的作用。BIM技術(shù)在裝配式建筑的設(shè)計(jì)階段可以改善圖紙存在的錯(cuò)誤、加強(qiáng)各方的信息協(xié)同管理、通過(guò)模型展開(kāi)碰撞檢查等內(nèi)容,能夠降低總造價(jià)的 10%;BIM技術(shù)在裝配式建筑的實(shí)施階段能夠確保構(gòu)件準(zhǔn)確無(wú)誤的生產(chǎn)、仿真模擬施工現(xiàn)場(chǎng)保證施工的高效安全實(shí)施、建立裝配式建筑的“動(dòng)態(tài)施工”管理;BIM技術(shù)在裝配式建筑的運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段監(jiān)控與修復(fù)預(yù)制構(gòu)件、準(zhǔn)確找出問(wèn)題出現(xiàn)的原因及責(zé)任人、為后期緊急事件提供數(shù)據(jù)。因此BIM技術(shù)將會(huì)促進(jìn)裝配式建筑在建筑業(yè)中可持續(xù)的發(fā)展。