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        BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用價(jià)值分析

        2021-03-31 14:06:41黃海波
        廣西城鎮(zhèn)建設(shè) 2021年9期
        關(guān)鍵詞:預(yù)制件設(shè)計(jì)方案裝配式

        □ 黃海波

        以往的裝配式建筑工程通常使用CAD二維方式進(jìn)行施工方案設(shè)計(jì),無(wú)法有效規(guī)避其中存在的安全隱患,對(duì)建筑施工質(zhì)量造成一定的影響。而通過(guò)BIM技術(shù)構(gòu)建三維模型能夠?yàn)橄嚓P(guān)人員參考設(shè)計(jì)提供極大的便利。

        1 ??BIM技術(shù)和裝配式建筑相關(guān)概述

        1.1 BIM技術(shù)概述

        BIM技術(shù)全稱為“Building Information Modeling”,即完整、系統(tǒng)的信息構(gòu)建模型。其能夠把工程信息、資源以及建設(shè)各個(gè)環(huán)節(jié)集中于一個(gè)模型中,此模型能夠供參與項(xiàng)目所有相關(guān)人員使用。通過(guò)三維技術(shù)構(gòu)建建筑模擬效果,為建筑設(shè)計(jì)和建筑施工提供協(xié)調(diào)一致的信息,確保建筑工程各個(gè)階段設(shè)計(jì)、施工以及工作實(shí)現(xiàn)一體化,從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中存在的安全隱患,對(duì)設(shè)計(jì)不合理部位加以改善,降低建筑造價(jià)成本,確保在規(guī)定工期內(nèi)竣工。

        1.2 裝配式建筑

        由預(yù)制件、部件構(gòu)建而成的建筑為裝配式結(jié)構(gòu)建筑?,F(xiàn)階段,隨著工業(yè)的快速發(fā)展,按照建筑需求對(duì)建筑房屋部件進(jìn)行批量生產(chǎn),能夠有效減少建筑現(xiàn)場(chǎng)混凝土澆筑等環(huán)節(jié)。20世紀(jì)初建筑行業(yè)逐漸發(fā)展,在60年代逐漸完善并實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。法國(guó)、蘇聯(lián)、英國(guó)等國(guó)家逐漸投入嘗試,因?yàn)檠b配式建筑預(yù)制件生產(chǎn)能夠有效降低建筑造價(jià)成本,裝配式建筑得以逐漸發(fā)展。在初期,因?yàn)榧夹g(shù)應(yīng)用較為生疏,建筑較為陳舊、僵硬,之后隨著裝配式建筑逐漸發(fā)展,在以往基礎(chǔ)上不斷改進(jìn),不僅實(shí)現(xiàn)裝配式建筑批量建設(shè),也實(shí)現(xiàn)建筑房屋多樣化設(shè)計(jì)。裝配式建筑的應(yīng)用有以下優(yōu)勢(shì)。一方面,裝配式建筑是通過(guò)工廠生產(chǎn)預(yù)制件,生產(chǎn)結(jié)束經(jīng)過(guò)質(zhì)量檢驗(yàn),將預(yù)制件送至施工現(xiàn)場(chǎng),只需要對(duì)預(yù)制件進(jìn)行連接即可,能有效提升施工效率、縮減施工周期、減少人力資源配置。在施工過(guò)程中確保拼接質(zhì)量能夠避免施工階段出現(xiàn)頻繁返工問(wèn)題,降低建筑造價(jià)成本[1]。另一方面,在以往的建筑工程中,對(duì)于墻體的建設(shè)主要是現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行混凝土澆筑,不僅對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)周圍環(huán)境造成嚴(yán)重的污染,施工過(guò)程中所產(chǎn)生的噪聲還對(duì)周圍居民生活造成影響。而裝配式建筑方式只需要將預(yù)制件送往建筑現(xiàn)場(chǎng)按照相關(guān)技術(shù)要求進(jìn)行拼接即可,能有效減少對(duì)周圍環(huán)境的污染。

        2 ??BIM技術(shù)在裝配式建筑中應(yīng)用價(jià)值

        按照裝配式建筑特征和實(shí)際應(yīng)用,BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用價(jià)值主要表現(xiàn)在以下5個(gè)方面。

        2.1 優(yōu)化裝配式建筑設(shè)計(jì)

        在建筑工程的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)對(duì)工程造價(jià)起到?jīng)Q定作用,也對(duì)工程質(zhì)量和施工周期起到影響。在以往的建筑工程中,施工方案的設(shè)計(jì)大都是通過(guò)CAD繪圖軟件完成的二維圖紙,多數(shù)情況下施工人員難以直觀、清晰地進(jìn)行技術(shù)交底。而應(yīng)用BIM技術(shù),有利于施工人員發(fā)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題,結(jié)合實(shí)際情況及時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整和修改;并且能夠?qū)崿F(xiàn)建筑方案可視化,便于設(shè)計(jì)人員和施工人員觀看設(shè)計(jì)方案,掌握工程基本需要、明確設(shè)計(jì)意圖,進(jìn)行設(shè)計(jì)審核。由此可見,BIM技術(shù)在裝配式建筑應(yīng)用中具有先進(jìn)性特點(diǎn)。

        2.2 成本控制,實(shí)現(xiàn)資源高效利用

        在裝配式建筑工程中,方案策劃和設(shè)計(jì)階段是初期階段,對(duì)工程質(zhì)量、適用性以及經(jīng)濟(jì)性存在直接影響。在傳統(tǒng)建筑工程設(shè)計(jì)階段,也對(duì)造價(jià)、裝配技術(shù)加以考慮控制,但因其中受多種因素的影響,存在一定的造價(jià)和技術(shù)不合理問(wèn)題。通過(guò)應(yīng)用BIM技術(shù)能夠?qū)σ酝b配式建筑設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題予以解決,也能夠?qū)ρb配式建筑可行性、經(jīng)濟(jì)性加以分析,完成設(shè)計(jì)方案模擬。另外,在設(shè)計(jì)過(guò)程中可以通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研將相關(guān)材料、人力資源成本輸入BIM系統(tǒng)中,對(duì)設(shè)計(jì)方案造價(jià)進(jìn)行分析,降低裝配式建筑整體成本,實(shí)現(xiàn)工程成本有效管理,提升建筑整體效益。

        2.3 實(shí)現(xiàn)裝配式建筑信息共享

        應(yīng)用BIM技術(shù)需要信息技術(shù)作為支持,把各專業(yè)技術(shù)進(jìn)行有效連接,實(shí)現(xiàn)信息整體應(yīng)用,展示信息效果,對(duì)建筑模型數(shù)據(jù)信息進(jìn)行準(zhǔn)確掌握,融合不同專業(yè)施工人員,實(shí)現(xiàn)各專業(yè)信息的共享應(yīng)用。數(shù)據(jù)信息共享,能夠避免出現(xiàn)信息鏈斷裂情況,確保裝配式建筑工程各環(huán)節(jié)、各工序?qū)崿F(xiàn)完整信息交流,促使相關(guān)人員積極參與建筑工程設(shè)計(jì)和施工環(huán)節(jié)中,對(duì)建筑設(shè)計(jì)和建筑施工進(jìn)行改善,確保施工設(shè)計(jì)滿足建筑需求,達(dá)到預(yù)期效果。另外需要注意,在裝配式建筑工程中應(yīng)用BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息共享,需要按照相關(guān)技術(shù)對(duì)BIM技術(shù)加以控制應(yīng)用,從而實(shí)現(xiàn)信息全面共享。

        2.4 實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理

        隨著時(shí)代的進(jìn)步,管理工作能否全面落實(shí),能否開展精細(xì)化管理,對(duì)相關(guān)操作質(zhì)量和效率高低存在直接影響。在裝配式建筑中,管理工作的開展同樣對(duì)工程性能、安全性以及施工效率存在直接影響。在以往的建筑工程中,因?yàn)榻ㄖ?xiàng)目規(guī)模較大,期間所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息較多,人力精力有限,對(duì)于數(shù)據(jù)信息的管理較差,無(wú)法充分落實(shí)建筑工程精細(xì)化管理。而通過(guò)BIM技術(shù)能夠?qū)ㄖ麄€(gè)周期所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行集中式管理,對(duì)工程數(shù)據(jù)信息加以全面掌握,對(duì)建筑工程中存在灰色利益鏈的情況進(jìn)行控制管理,避免違法違規(guī)情況發(fā)生。應(yīng)用BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)裝配式建筑質(zhì)量、安全、費(fèi)用以及進(jìn)度進(jìn)行精細(xì)化管理,確保項(xiàng)目建設(shè)的順利開展。另外,通過(guò)BIM技術(shù)落實(shí)精細(xì)化管理能夠完善施工單位管理體系,提升企業(yè)形象,增強(qiáng)企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力[2]。

        2.5 提升人員工作效率

        傳統(tǒng)裝配式建筑一般是通過(guò)二維方式表達(dá),因?yàn)榻ㄖO(shè)計(jì)階段較為復(fù)雜,專業(yè)性高,當(dāng)某一部分出現(xiàn)設(shè)計(jì)問(wèn)題,設(shè)計(jì)人員便需要結(jié)合實(shí)際情況對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改,導(dǎo)致要對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行重新設(shè)計(jì),一定程度上加大了設(shè)計(jì)難度。而通過(guò)應(yīng)用BIM技術(shù)構(gòu)建建筑三維模擬仿真圖,設(shè)計(jì)方案更加合理、科學(xué),設(shè)計(jì)效率得以大大提升。在不同的裝配式建筑中,能夠通過(guò)修改參數(shù)構(gòu)建新模型,簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)工程,有效減少設(shè)計(jì)人員工作量。另外,管理人員通過(guò)應(yīng)用BIM技術(shù)及時(shí)了解裝配式建筑信息數(shù)據(jù),增強(qiáng)裝配式建筑設(shè)計(jì)方案的合理性和科學(xué)性,提升設(shè)計(jì)施工效率。

        3 ??BIM技術(shù)在裝配式建筑具體應(yīng)用

        3.1 BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的應(yīng)用

        在裝配式建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),BIM技術(shù)的應(yīng)用具有明顯優(yōu)勢(shì)。裝配式建筑中的預(yù)制件屬于建筑主要組成部分,其設(shè)計(jì)對(duì)建筑工程質(zhì)量安全起到直接的影響。通過(guò)應(yīng)用BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)制件標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),有效提升建筑施工安全的精度要求。另外,應(yīng)用BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)信息共享,發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中存在的不合理問(wèn)題,及時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)方案加以優(yōu)化,從而能在眾多設(shè)計(jì)方案中選擇最佳方案,在滿足業(yè)主需求的基礎(chǔ)上優(yōu)化建筑性能,確保設(shè)計(jì)方案的經(jīng)濟(jì)性、適用性。

        3.2 BIM技術(shù)在裝配式建筑預(yù)制件生產(chǎn)環(huán)節(jié)的應(yīng)用

        通過(guò)BIM技術(shù)應(yīng)用能夠?qū)ρb配式建筑預(yù)制件生產(chǎn)尺寸和質(zhì)量加以控制,提升預(yù)制件生產(chǎn)準(zhǔn)確性。在以往的建筑構(gòu)件生產(chǎn)中需要建筑單位向生產(chǎn)工廠提供預(yù)制件二維圖紙,但其無(wú)法直觀地表達(dá)預(yù)制件技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求和生產(chǎn)要求,導(dǎo)致多數(shù)企業(yè)在進(jìn)行預(yù)制件生產(chǎn)中無(wú)法了解圖紙,容易出現(xiàn)各種問(wèn)題。而通過(guò)BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息共享,預(yù)制件生產(chǎn)人員能夠按照相關(guān)數(shù)據(jù)參考和三維效果圖進(jìn)行生產(chǎn),確保預(yù)制件的生產(chǎn)滿足建筑標(biāo)準(zhǔn)要求。

        3.3 BIM技術(shù)在施工環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

        在裝配式建筑施工環(huán)節(jié)中應(yīng)用BIM技術(shù)也具有重要意義。第一,BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠加強(qiáng)預(yù)制件管理,確保符合預(yù)制件吊裝和安裝要求,在使用BIM技術(shù)的同時(shí)結(jié)合RFID技術(shù),能夠?qū)ξ锪闲畔⒑褪┕の恢眯畔⑦M(jìn)行控制,提升裝配式建筑安裝管理質(zhì)量。在以往的施工中,管理工作的開展質(zhì)量較差,對(duì)工程質(zhì)量和進(jìn)度造成一定的影響。而通過(guò)應(yīng)用BIM技術(shù)能夠在裝配式建筑項(xiàng)目施工前模擬施工和安裝,及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工過(guò)程中存在的問(wèn)題,確保建筑施工安全性,提升管理規(guī)范,實(shí)現(xiàn)高效管理。另外,BIM技術(shù)能夠應(yīng)用于裝配式建筑運(yùn)維階段,提高建筑工程維護(hù)管理的質(zhì)量。管理人員可以從三維模型中獲取建筑設(shè)備和設(shè)施信息,對(duì)設(shè)備和設(shè)施進(jìn)行管理,進(jìn)而提升裝配式建筑運(yùn)維效率和經(jīng)濟(jì)效益。

        4 ??BIM技術(shù)在我國(guó)裝配式建筑使用中存在的問(wèn)題以及發(fā)展趨勢(shì)

        隨著信息化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與人們生產(chǎn)生活關(guān)系日益密切,在生產(chǎn)生活中積極應(yīng)用信息化技術(shù)能夠有效提升工作效率、質(zhì)量,為人們生活提供便利。在裝配式建筑工程中,BIM技術(shù)為建筑設(shè)計(jì)、建筑施工以及建筑管理等多方面工作的開展提供了相應(yīng)技術(shù)支持。但是,因?yàn)锽IM技術(shù)的應(yīng)用能有效控制造價(jià)成本,對(duì)部分施工企業(yè)的利益造成損害;或者現(xiàn)階段多數(shù)施工單位對(duì)于BIM技術(shù)認(rèn)識(shí)不透徹,在實(shí)際的裝配式建筑中仍然采用傳統(tǒng)的方式,導(dǎo)致建筑質(zhì)量和安全性保障受到影響。因此,建筑行業(yè)需要更深入認(rèn)識(shí)BIM技術(shù)并在項(xiàng)目中積極應(yīng)用,同時(shí)BIM技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于相關(guān)人員綜合素質(zhì)要求較高,需要做好培養(yǎng)工作。在信息高速發(fā)展的時(shí)代中,在建筑行業(yè)中應(yīng)用BIM技術(shù)是必然趨勢(shì),這對(duì)建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展起到了推動(dòng)作用[3]。

        5 ??結(jié)語(yǔ)

        在裝配式建筑工程中應(yīng)用BIM技術(shù)能夠有效優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,控制建筑造價(jià)成本,提升建筑施工管理質(zhì)量,確保建筑工程整體施工質(zhì)量和施工效率。為確保BIM技術(shù)的有效應(yīng)用,需要施工單位加強(qiáng)重視,積極應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)開展相關(guān)工作,加強(qiáng)人員素質(zhì)培養(yǎng),促進(jìn)建筑行業(yè)蓬勃發(fā)展。

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