BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用

張鵬

【摘要】據(jù)我國建筑行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀可看出，裝配式建筑已經(jīng)成為了近幾年建筑行業(yè)的熱議話題，并且在國外也得到了廣泛應(yīng)用，因此，如何快捷且高效的建造裝配式建筑，是當(dāng)前建筑行業(yè)探索和追求的主要目標(biāo)。在裝配式建筑中應(yīng)用BIM技術(shù)，不僅能把建筑從設(shè)計(jì)到施工再到運(yùn)行等期間的所有問題實(shí)現(xiàn)信息化，還能有效減少施工期間出現(xiàn)的失誤情況，在保證工程質(zhì)量的基礎(chǔ)上降低施工成本，為建筑企業(yè)獲取較多的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)持續(xù)發(fā)展。本文主要分析BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù);裝配式建筑;優(yōu)勢(shì);應(yīng)用

伴隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，裝配式建筑正在受到廣大群眾的關(guān)注，而在裝配式建筑中運(yùn)用BIM技術(shù)，不僅能對(duì)建筑信息展開收集、管理和處理等工作，還能保證裝配式建筑工程的順利開展。因此，有必要對(duì)BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用加大重視，并合理運(yùn)用在設(shè)計(jì)、管理及其運(yùn)營等各個(gè)階段中，促使我國建筑行業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

1、基本概念

1.1裝配式建筑

裝配式建筑是指把傳統(tǒng)建造方式中的大量現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)工作轉(zhuǎn)移到工廠進(jìn)行，在工廠加工制作好建筑用構(gòu)件和配件（如樓板、墻板、樓梯、陽臺(tái)等），運(yùn)輸?shù)浇ㄖ┕がF(xiàn)場(chǎng)，通過可靠的連接方式在現(xiàn)場(chǎng)裝配安裝而成的建筑。裝配式建筑主要包括預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑等，因?yàn)椴捎脴?biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、信息化管理、智能化應(yīng)用，是現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)方式的代表。

1.2 BIM技術(shù)

BIM全稱為建筑信息模型（BuildingInform-

ationModeling），是在繪圖軟件的基礎(chǔ)上結(jié)合三大學(xué)科（建筑學(xué)、工程學(xué)及土木工程學(xué)）的專業(yè)學(xué)科知識(shí)而衍化出的新工具，主要進(jìn)行與建筑有關(guān)的電腦輔助設(shè)計(jì)。BIM技術(shù)是一種應(yīng)用于工程全壽命周期的數(shù)據(jù)化工具。運(yùn)用數(shù)據(jù)對(duì)建筑建立三維信息模型，使工程施工人員對(duì)建設(shè)工程全過程進(jìn)行掌握，對(duì)施工過程中容易出現(xiàn)質(zhì)量問題的點(diǎn)進(jìn)行提前控制，以便提升施工質(zhì)量，降低施工成本，縮短工期。

2、BIM與裝配式建筑國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

建筑工業(yè)化概念最早實(shí)行的國家是法國。通過相關(guān)協(xié)會(huì)認(rèn)證了Camnus工業(yè)化構(gòu)法，通過連續(xù)3年合同建造了55萬戶住宅，使得以Camu構(gòu)法、Coignet構(gòu)法為代表的大型板式PCa構(gòu)法開始被積極采用;BrankoZezely教授建立預(yù)制裝配式整體預(yù)應(yīng)力板柱體系。周文波等將BIM技術(shù)應(yīng)用于裝配式建筑，并結(jié)合實(shí)際案例驗(yàn)證了BIM技術(shù)的有效性。齊寶庫、李長福總結(jié)了裝配式建筑的優(yōu)缺點(diǎn)，討論了BIM技術(shù)在裝配式建筑全生命周期中管理中的應(yīng)用問題。胡珉、蔣中行針對(duì)裝配式建筑，設(shè)計(jì)了BIM相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，從多個(gè)方面對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了嚴(yán)格的定義。因國內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)也處于初步制定階段，對(duì)于BIM技術(shù)與裝配式的精準(zhǔn)結(jié)合關(guān)注較少。

3、BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用

3.1 BIM技術(shù)在建立標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)建模型中的應(yīng)用

按照建筑行業(yè)有關(guān)BIM技術(shù)的規(guī)范上看，在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)前，需要完善BIM企業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，然后根據(jù)裝配式建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)。BIM技術(shù)預(yù)制裝配結(jié)構(gòu)的構(gòu)件族庫中含有多種元素，其中包括預(yù)制梁、預(yù)制樓板、預(yù)制樓梯和預(yù)制外墻。不同類型的裝配式建筑可以從構(gòu)件族庫中選擇不同的預(yù)制構(gòu)件，確保每一個(gè)構(gòu)件都符合建筑標(biāo)準(zhǔn)，并且通過BIM技術(shù)將構(gòu)件搭建起來形成一個(gè)三維模型，讓設(shè)計(jì)人員能夠直觀地看到裝配式建筑的最終成果，BIM技術(shù)在很大限度上提升了預(yù)制構(gòu)件的精密度，減少了預(yù)制構(gòu)件尺寸、預(yù)留孔洞、形狀等銜接不上的情況，促進(jìn)了裝配式建筑的建設(shè)效率。

3.2 BIM技術(shù)在模擬施工現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用

在進(jìn)行裝配式建筑施工前，為了減少后期返工情況的發(fā)生，可以利用BIM技術(shù)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行模擬，通過模型能夠在早期發(fā)現(xiàn)裝配式建筑施工中可能出現(xiàn)的問題，進(jìn)而及時(shí)進(jìn)行解決。除此之外，通過BIM技術(shù)可以先建立一個(gè)建筑模型，然后調(diào)整所需構(gòu)建的參數(shù)，提高裝配式建筑的合理性和可行性。例如，在進(jìn)行裝配式建筑吊裝施工的過程中，可以通過BIM技術(shù)對(duì)吊裝方案進(jìn)行預(yù)先的模擬，將整個(gè)施工流程通過模擬動(dòng)畫的方式呈現(xiàn)出來，生動(dòng)、準(zhǔn)確地展示給相關(guān)技術(shù)人員，一旦發(fā)現(xiàn)模擬中的問題，則可以立即采取措施進(jìn)行解決并優(yōu)化方案，為真正的吊裝施工打下基礎(chǔ)。在吊裝施工時(shí)，施工人員需要考慮整個(gè)構(gòu)件的運(yùn)輸路線、塔吊的旋轉(zhuǎn)半徑等，只有所有環(huán)節(jié)都滿足要求，才能夠確保裝配式建筑順利的搭建完成，并且質(zhì)量達(dá)到要求。BIM技術(shù)不僅可以模擬施工現(xiàn)場(chǎng)，還可以將施工過程中所有因素進(jìn)行模擬，確保裝配式建筑高質(zhì)量完成。

3.3 BIM技術(shù)在運(yùn)行維修階段的應(yīng)用

為了促進(jìn)運(yùn)營商經(jīng)濟(jì)效益的提升，需要采取專業(yè)的建筑運(yùn)營維修管理，裝配式建筑進(jìn)行設(shè)備維修時(shí)，需要多次收集信息，但由于收集的信息較多，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)遺漏的情況。除此之外，還有許多建筑由于使用年限較長，電路管線都出現(xiàn)了明顯破損或老化的情況，如果不及時(shí)更新很容易出現(xiàn)火災(zāi)等問題，無法保證人們的人身財(cái)產(chǎn)安全，還會(huì)縮短建筑的使用壽命。為了確保裝配式建筑的日常運(yùn)營和維修，將BIM技術(shù)應(yīng)用于其中，通過BIM技術(shù)能夠建立完善的信息管理系統(tǒng)，對(duì)各個(gè)建筑設(shè)備進(jìn)行動(dòng)態(tài)的監(jiān)控，提前發(fā)現(xiàn)各種隱患，在意外發(fā)生之前進(jìn)行解決，減少災(zāi)害的發(fā)生。除此之外，利用BIM技術(shù)建立模型能夠篩選出可二次利用的資源，經(jīng)過回收處理后，方可再次使用，在很大限度上減少了資源浪費(fèi)。

結(jié)語：

在裝配式建筑施工過程中，仍然存在著現(xiàn)場(chǎng)施工人員對(duì)施工工藝?yán)斫獾牟坏轿唬F(xiàn)場(chǎng)構(gòu)件堆放位置及吊裝順序的不科學(xué)性，一定程度上阻礙了我國裝配式建筑的推廣和發(fā)展。在我國，預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)體系比現(xiàn)澆混凝土更有明顯的優(yōu)勢(shì)，集中體現(xiàn)在其消耗資源減少、施工質(zhì)量可控、施工效率提升、環(huán)境影響較小，以及勞動(dòng)力需求符合中國社會(huì)人口結(jié)構(gòu)發(fā)展的特點(diǎn)。近年來，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展己經(jīng)從資源消耗型逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榭沙掷m(xù)發(fā)展模式，預(yù)制結(jié)構(gòu)在我國的發(fā)展勢(shì)在必行。

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