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摘要:当前,伴随我国经济发展而来的环境问题日益突出。传统建筑业因其资源浪费率高、污染重而饱受垢病,与此同时,装配式建筑由于其施工污染少、施工速度快、资源利用率高等优点越来越受到全社会的关注。装配式建筑具有设计系统化、构件生产工厂化、安装专业化等特点。在预制装配式建筑施工过程中,需要确保各专业人员能够相互协调,所以还要加强施工过程的严格化和精细化管理。而B1M技术在建筑施工中可以发挥多项作用,不仅能够协助施工人员实现施工过程的管理,还能发挥保护资源和环境的功能,所以在现代建筑施工中得到了廣泛应用。
关键词:BIM技术;装配式建筑;结构施工;应用
1、装配式建筑与传统建筑的区别
1.1设计要求不同
传统建筑初步设计包括建筑施工图、结构施工图和节点大样图设计。而装配式建筑不仅需要着眼功能和预制率,還需要关注标准化设计及对构件工厂生产和现场装配施工的影响,设计工作包括原始图纸设计、拆分设计、参数化设计、模具设计以及内装修设计,即从设计的初始阶段开始与结构、设备、电气和内装专业沟通,将设计向建筑全过程延伸,重要的是装配式住宅设计前,需要一套相对完整的标准化设计体系,共享设计方法和标准户型模块。
1.2施工方式不同
传统建筑施工顺序:基础→主体→屋面→室内/外装修→室内设备管道,其中主体采用钢筋混凝土结构,在现场依照设计位置,进行支模、绑扎钢筋、浇筑混凝土、养护和拆模。而装配式建筑将组成主体结构的大部分构件,由现场施工变成工厂批量预制,绝大部分工作在工厂完成,构件制作完成后运至施工现场,借助吊装设备将构件以可靠的连接方式进行快速拼装,设备管线配合主体结构同时施工。
2、BIM在国内外的研究
综上所述,国外对BIM研究已经相对成熟,这可以整理为三个层面:第一个层面是对关于建筑施工的理论研究,为虚拟施工这一理论打下基础;第二个层面是在施工领域进行可视化的仿真、精益、快速的建造等工作,是支撑虚拟施工技术的体系;第三个层面是虚拟技术在现实建筑的应用,包含了相关的软件研制与系统的开发工作,支持技术的实现与推广。即便BIM技术被引进中国已有十几年的时间了,但与国外的BIM技术相比较,我国BIM技术还只是处在初级阶段,但是随着建筑行业近些年的发展,建筑行业开始对计算机技术有了更高的要求,这慢慢地开始被政府部门与事业单位所关注,现在已经有相关的部门和单位开始研究和使用BIM技术。那么相信在不久的将来我国的BIM技术一定可以追赶上那些BIM技术已经成熟的国家,更有甚者,我们还可能超越他们。综合国内外关于对BIM技术研究重视程度来看,可知BIM技术在建筑这一行业有着举足轻重的地位。所以将BIM技术发展起来是完全有必要的。
3、BIM技术在预制装配式建筑施工中的运用
3.1BIM技术在设计阶段的运用
装配式建筑设计中,由于需要对预制构件进行各类预埋和预留的设计,因此更加需要各专业的设计人员密切配合。装配式建筑设计中的各专业设计人员能够快速地传递各自专业的设计信息,对设计方案进行“同步”修改。借助BIM技术与“云端”技术,各专业设计人员可以将包含有各自专业的设计信息的BIM模型统一上传至BIM设计平台,通过碰撞与自动纠错功能,自动筛选出各专业之间的设计冲突,帮助各专业设计人员及时找出专业设计中存在的问题;装配式建筑中预制构件的种类和样式繁多,出图量大,通过BIM技术的“协同”设计功能,某一专业设计人员修改的设计参数能够同步、无误地被其他专业设计人员调用,这方便了配套专业设计队员进行设计方案的调整,节省各专业设计人员由于设计方案调整所耗费的时间和精力。此外,通过授予装配式建筑专业设计人员、构件拆分设计人员、以及相关的技术和管理人员不同的管理和修改权限,可以使更多的技术和管理专业人士参与到装配式建筑的设计过程中,根据自己所处的专业提出意见和建议,提高业主对装配式建筑设计单位的满意度[2]。
3.2BIM技术在成本预算与材料采购中的运用
施工企业通过对BIM信息模型的运用,也可以对生产阶段中涉及到的材料、劳务、设备数量等基本信息进行及时模拟与计算优化,以此帮助其他部门完成生产计划、物质需求计划等目标,进而使得企业能够在成本控制上获得更为明显的优势。通过BIM技术中自动提取需求的功能,也可以实现根据指导完成采购的工作任务。
3.3BIM技术在生产阶段的应用
3.3.1优化整合预制构件生产流程
装配式建筑的预制构件生产阶段是装配式建筑生产周期中的重要环节,也是连接装配式建筑设计与施工的关键环节。为了保证预制构件生产中所需加工信息的准确性,预制构件生产厂家可以从装配式建筑BIM模型中直接调取预制构件的几何尺寸信息,制定相应的构件生产计划,并在预制构件生产的同时,向施工单位传递构件生产的进度信息。为了保证预制构件的质量和建立装配式建筑质量可追溯机制,生产厂家可以在预制构件生产阶段为各类预制构件植入含有构件几何尺水材料种类、安装位置等信息的RFID芯片,通过RFID技术对预制构件进行物流管理,提高预制构件仓储和运输的效率。
3.3.2加快装配式建筑模型试制过程
为了保证施工的进度和质量,在装配式建筑设计方案完成后,设计人员将BIM模型中所包含的各种构配件信息与预制构件生产厂商共享,生产厂商可以直接获取产品的尺水材料、预制构件内钢筋的等级等参数信息,所有的设计数据及参数可以通过条形码的形式直接转换为加工参数,实现装配式建筑BIM模型中的预制构件设计信息与装配式建筑预制构件生产系统直接对接,提高装配式建筑预制构件生产的自动化程度和生产效率。还可以通过3D打印的方式,直接将装配式建筑BIM模型打印出来,从而极大地加快装配式建筑的试制过程,并可根据打印出的装配式建筑模型校验原有设计方案的合理性。
4、结论
随着科技的发展,我国开始重视建筑行业的问题,提出关于建筑工程需要可持续发展。BIM技术被当成信息技术在建筑行业内应用的典范,促进我国建筑行业的发展。因为我国装配式建筑的发展正处于发展阶段,所以我们更应该致力于BIM技术应用于装配式建筑技术的研究。
参考文献:
[1]白庶,张艳坤,韩凤,等.BIM技术在装配式建筑中的应用价值分析[J].建筑经济,2015,36(11):106-109.
[2]杨刘.BIM技术在预制装配式住宅中的应用研究[J].门窗,2015(03):204,208.
关键词:BIM技术;装配式建筑;结构施工;应用
1、装配式建筑与传统建筑的区别
1.1设计要求不同
传统建筑初步设计包括建筑施工图、结构施工图和节点大样图设计。而装配式建筑不仅需要着眼功能和预制率,還需要关注标准化设计及对构件工厂生产和现场装配施工的影响,设计工作包括原始图纸设计、拆分设计、参数化设计、模具设计以及内装修设计,即从设计的初始阶段开始与结构、设备、电气和内装专业沟通,将设计向建筑全过程延伸,重要的是装配式住宅设计前,需要一套相对完整的标准化设计体系,共享设计方法和标准户型模块。
1.2施工方式不同
传统建筑施工顺序:基础→主体→屋面→室内/外装修→室内设备管道,其中主体采用钢筋混凝土结构,在现场依照设计位置,进行支模、绑扎钢筋、浇筑混凝土、养护和拆模。而装配式建筑将组成主体结构的大部分构件,由现场施工变成工厂批量预制,绝大部分工作在工厂完成,构件制作完成后运至施工现场,借助吊装设备将构件以可靠的连接方式进行快速拼装,设备管线配合主体结构同时施工。
2、BIM在国内外的研究
综上所述,国外对BIM研究已经相对成熟,这可以整理为三个层面:第一个层面是对关于建筑施工的理论研究,为虚拟施工这一理论打下基础;第二个层面是在施工领域进行可视化的仿真、精益、快速的建造等工作,是支撑虚拟施工技术的体系;第三个层面是虚拟技术在现实建筑的应用,包含了相关的软件研制与系统的开发工作,支持技术的实现与推广。即便BIM技术被引进中国已有十几年的时间了,但与国外的BIM技术相比较,我国BIM技术还只是处在初级阶段,但是随着建筑行业近些年的发展,建筑行业开始对计算机技术有了更高的要求,这慢慢地开始被政府部门与事业单位所关注,现在已经有相关的部门和单位开始研究和使用BIM技术。那么相信在不久的将来我国的BIM技术一定可以追赶上那些BIM技术已经成熟的国家,更有甚者,我们还可能超越他们。综合国内外关于对BIM技术研究重视程度来看,可知BIM技术在建筑这一行业有着举足轻重的地位。所以将BIM技术发展起来是完全有必要的。
3、BIM技术在预制装配式建筑施工中的运用
3.1BIM技术在设计阶段的运用
装配式建筑设计中,由于需要对预制构件进行各类预埋和预留的设计,因此更加需要各专业的设计人员密切配合。装配式建筑设计中的各专业设计人员能够快速地传递各自专业的设计信息,对设计方案进行“同步”修改。借助BIM技术与“云端”技术,各专业设计人员可以将包含有各自专业的设计信息的BIM模型统一上传至BIM设计平台,通过碰撞与自动纠错功能,自动筛选出各专业之间的设计冲突,帮助各专业设计人员及时找出专业设计中存在的问题;装配式建筑中预制构件的种类和样式繁多,出图量大,通过BIM技术的“协同”设计功能,某一专业设计人员修改的设计参数能够同步、无误地被其他专业设计人员调用,这方便了配套专业设计队员进行设计方案的调整,节省各专业设计人员由于设计方案调整所耗费的时间和精力。此外,通过授予装配式建筑专业设计人员、构件拆分设计人员、以及相关的技术和管理人员不同的管理和修改权限,可以使更多的技术和管理专业人士参与到装配式建筑的设计过程中,根据自己所处的专业提出意见和建议,提高业主对装配式建筑设计单位的满意度[2]。
3.2BIM技术在成本预算与材料采购中的运用
施工企业通过对BIM信息模型的运用,也可以对生产阶段中涉及到的材料、劳务、设备数量等基本信息进行及时模拟与计算优化,以此帮助其他部门完成生产计划、物质需求计划等目标,进而使得企业能够在成本控制上获得更为明显的优势。通过BIM技术中自动提取需求的功能,也可以实现根据指导完成采购的工作任务。
3.3BIM技术在生产阶段的应用
3.3.1优化整合预制构件生产流程
装配式建筑的预制构件生产阶段是装配式建筑生产周期中的重要环节,也是连接装配式建筑设计与施工的关键环节。为了保证预制构件生产中所需加工信息的准确性,预制构件生产厂家可以从装配式建筑BIM模型中直接调取预制构件的几何尺寸信息,制定相应的构件生产计划,并在预制构件生产的同时,向施工单位传递构件生产的进度信息。为了保证预制构件的质量和建立装配式建筑质量可追溯机制,生产厂家可以在预制构件生产阶段为各类预制构件植入含有构件几何尺水材料种类、安装位置等信息的RFID芯片,通过RFID技术对预制构件进行物流管理,提高预制构件仓储和运输的效率。
3.3.2加快装配式建筑模型试制过程
为了保证施工的进度和质量,在装配式建筑设计方案完成后,设计人员将BIM模型中所包含的各种构配件信息与预制构件生产厂商共享,生产厂商可以直接获取产品的尺水材料、预制构件内钢筋的等级等参数信息,所有的设计数据及参数可以通过条形码的形式直接转换为加工参数,实现装配式建筑BIM模型中的预制构件设计信息与装配式建筑预制构件生产系统直接对接,提高装配式建筑预制构件生产的自动化程度和生产效率。还可以通过3D打印的方式,直接将装配式建筑BIM模型打印出来,从而极大地加快装配式建筑的试制过程,并可根据打印出的装配式建筑模型校验原有设计方案的合理性。
4、结论
随着科技的发展,我国开始重视建筑行业的问题,提出关于建筑工程需要可持续发展。BIM技术被当成信息技术在建筑行业内应用的典范,促进我国建筑行业的发展。因为我国装配式建筑的发展正处于发展阶段,所以我们更应该致力于BIM技术应用于装配式建筑技术的研究。
参考文献:
[1]白庶,张艳坤,韩凤,等.BIM技术在装配式建筑中的应用价值分析[J].建筑经济,2015,36(11):106-109.
[2]杨刘.BIM技术在预制装配式住宅中的应用研究[J].门窗,2015(03):204,208.