于 洋
山東萊鋼節(jié)能環(huán)保工程有限公司
在現(xiàn)代建筑行業(yè)快速發(fā)展的過程中,越來越多先進的技術(shù)類型和工藝種類被應用到建筑施工中,使得工程建設效率和質(zhì)量均獲得了明顯的提高。裝配式建筑是一種新型建筑形式,其與BIM技術(shù)存在緊密的契合,實現(xiàn)設計、施工、管理、運營維護等多個環(huán)節(jié)的優(yōu)化改進,提高建筑的綜合效益。
BIM 技術(shù)即是指建筑信息模型,它是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎,對建筑整個生命周期內(nèi)的信息進行采集,進而構(gòu)建三維建筑模型。將該技術(shù)應用于現(xiàn)代建筑工程中,可以為設計、施工、監(jiān)理等參建單位的工作提供極大便利。BIM技術(shù)的本質(zhì)是將數(shù)字信息的應用貫穿到建筑工程的整個生命周期內(nèi),構(gòu)建集成化的管理環(huán)境,實現(xiàn)高效化施工監(jiān)控以及資源整理利用,將工程風險控制在最小的范圍內(nèi)。而且BIM 技術(shù)所具有的協(xié)調(diào)性、可視化特點,可以實現(xiàn)建筑工程管理的信息化,實現(xiàn)建設成本的降低以及工期的縮短?;贐IM 進行施工模擬,可以加強工程參建各方的協(xié)調(diào)溝通。
在當前行業(yè)發(fā)展背景下,建筑節(jié)能環(huán)保要求的增加使得裝配式建筑成為行業(yè)發(fā)展的主流。和傳統(tǒng)建筑形式相比,裝配式建筑具有更高的效率,而且借助BIM技術(shù)建立信息模型,可以實現(xiàn)施工、運維等期間的信息共享,保障決策的科學性。
和傳統(tǒng)建筑不同,裝配式建筑設計需要考慮的兩項主要問題是預制構(gòu)件預埋和預留流程,這一環(huán)節(jié)需要大量設計人員的相互配合,對交流溝通的效率和時效性有著很高的要求。而基于BIM 技術(shù)則可以建立規(guī)范化的設計平臺,支撐設計人員之間的合作、溝通,確保建筑信息的有效對接,實現(xiàn)設計方案的同步調(diào)整。在具體工作中,設計人員可以綜合應用云技術(shù)和BIM 技術(shù),快速將BIM模型信息傳輸?shù)紹IM綜合設計平臺上,通過碰撞試驗和自動化糾錯消除各專業(yè)之間存在的沖突以及不足。同時BIM 技術(shù)所具有的協(xié)同設計可以實現(xiàn)信息參數(shù)的同步,便于各專業(yè)設計人員對設計方案進行調(diào)整。
在預制構(gòu)件生產(chǎn)的過程中,BIM技術(shù)的作用體現(xiàn)在兩方面:
首先,對預制構(gòu)件的生產(chǎn)流程進行優(yōu)化。裝配式建筑預制構(gòu)件的生產(chǎn)流程同時關(guān)聯(lián)著施工作業(yè)和設計兩個階段。為了確保預制構(gòu)件生產(chǎn)信息的可靠性,生產(chǎn)廠家可以直接從BIM 模型中提取各類構(gòu)件的詳細尺寸信息,制定科學的生產(chǎn)方案。同時在生產(chǎn)中要將進程狀況同步傳輸給施工企業(yè)。此外,生產(chǎn)廠家還要在生產(chǎn)中為各類構(gòu)建置入數(shù)據(jù)RFID 芯片,將構(gòu)建的尺寸、材料種類、安裝位置等信息存儲在其中,這也可以為后續(xù)的施工和管理工作提供極大的方便。
其次,對裝配式建筑的模型試驗和制作過程進行分析優(yōu)化。裝配式建筑設計工作完成后,設計單位要將BIM 模型中各類預制構(gòu)件的信息和生產(chǎn)廠家進行共享,方便廠家快速開展生產(chǎn)活動,且能夠保障構(gòu)建生產(chǎn)的質(zhì)量。為了方便數(shù)據(jù)信息和預制構(gòu)件系統(tǒng)的有效對接,可以將加工信息參數(shù)以條形碼的方式保存下來,實現(xiàn)生產(chǎn)流程的自動化,還可以采用3D 打印技術(shù)將BIM模型制作出來,方便試制操作。
在裝配式建筑施工中,BIM技術(shù)可以應用于庫存管理、現(xiàn)場綜合管理、施工作業(yè)流程優(yōu)化等方面。首先,在預制構(gòu)件的庫存管理中,可以通過BIM 技術(shù)和RFID 技術(shù)的綜合應用,提高預制構(gòu)件的驗收效率,實現(xiàn)電子自動化驗收,避免人工驗收可能造成的誤差。同時,施工人員也可以隨時在檢驗中調(diào)取預制構(gòu)件的信息,判斷其安裝位置是否正確。
其次,在現(xiàn)場綜合管理中,BIM技術(shù)可以對裝配式建筑的施工作業(yè)進行模擬,基于此功能就可以讓施工人員更好地掌握技術(shù)操作的要點,尤其是一些重要部位預制構(gòu)件的安裝,普遍具有復雜性特點,可以讓施工技術(shù)人員進行反復熟悉練習。此外,通過BIM 技術(shù)還可以對施工現(xiàn)場路線設置進行合理規(guī)劃,提高運輸效率。
再次,對施工作業(yè)流程進行優(yōu)化。BIM技術(shù)的3D模型可以轉(zhuǎn)化為5D模型,施工單位可以基于該模型對施工作業(yè)的資源消耗進行有效模擬,繼而制定出動態(tài)化的施工作業(yè)規(guī)劃方案,實現(xiàn)對施工進程的全面掌控。這樣可以使資金和資源得到最大化地利用。
首先,利用BIM技術(shù)可以進行運行維護設備管理。例如,在發(fā)生火災的情況下,管理人員可以利用BIM 的資料管理和應急管理綜合化功能對火災位置進行精準定位,并明確火災所需的材料,為撲救工作提供方便。在進行設備維護時,可以從BIM模型中快速提取所需的預制構(gòu)件設備信息,聯(lián)系生產(chǎn)廠家。
其次,對設備質(zhì)量和能耗進行管理。BIM 技術(shù)可以為裝配式建筑的智能信息化操作提供支撐,管理人員可以通過預制構(gòu)件的RFID技術(shù),快速了解構(gòu)件的生產(chǎn)廠家、運輸、安裝人員等方面的信息,這樣可以對質(zhì)量問題進行快速精準追責。
此外,BIM 技術(shù)還可以實現(xiàn)裝配式建筑的綠色運行和維護管理,同樣是利用預制構(gòu)件中的RFID 信息,對建筑物的材料消耗進行實時監(jiān)測,或是基于BIM 軟件對模型中的位置進行分析處理,找出最合理的方法。在建筑拆除階段,BIM模型同樣可以為資源分類提供參考,實現(xiàn)資源節(jié)約。
綜上所述,BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應用可以實現(xiàn)設計、施工、運維等多個階段的有效對接,提高效率、降低成本、控制污染,對建筑行業(yè)持續(xù)發(fā)展具有積極意義。