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        BIM在裝配式建設工程信息管理中應用
        發布時間:2019-11-23

          摘    要: 針對BIM及裝配式建筑特點,提出將BIM應用到裝配式建筑項目信息管理中,從工程項目全生命周期出發,結合BIM自身特點,對項目信息管理過程進行深入的研究,為實現其科學化、合理化提供理論依據。

          關鍵詞: BIM; 裝配式建筑; 全生命周期; 信息管理;

          Abstract: In view of the characteristics of BIM and fabricated buildings,it is proposed to apply BIM to the information management of assemblytype construction projects. From the whole life cycle of the project,combined with the characteristics of BIM,the project information management process is deeply studied,in order to realize its scientific,rationalization provides a theoretical basis.

          Keyword: BIM; prefabricated building; full life cycle; information management;

          0、 引言

          裝配式建筑本身具有施工周期短、節能、節約人力等特點,在我國政府倡導的經濟穩健的社會發展背景下,具有獨特的發展優勢。十八大以來國家高度重視生態文明建設,大力發展綠色經濟。2017年住建部印發《十三五裝配式建筑行動方案》,為實現我國建筑業綠色和諧穩步發展奠定基礎;2018年3月發布的《工作要點》中指出,積極推進BIM在裝配式建筑中全過程的應用,推進創新建筑工程管理制度。在信息化日新月異發展的今天,基于BIM的裝配式建筑項目信息管理表現出巨大的發展潛力。

          1、 裝配式建筑的優點

          裝配式建筑是將建筑的部分在工廠預制完成,然后運送到施工現場并將通過可靠的連接拼裝而建成的房屋。裝配式建筑具有施工周期短、節約材料、降噪節能、不受氣候條件制約等優點。

          1.1、 施工周期短

          裝配式建筑是在構件生產過程中,機械化代替了傳統的手工制作,加快了構件的制作生產效率。同時,預制完的構配件直接運輸配送,現場吊裝是將構件組裝起來,節省了混凝土施工、抹灰等工序,節省了許多傳統建設工程施工工序所必須耗用的時間,大大縮短了施工周期。
         

        BIM在裝配式建設工程信息管理中應用
         

          1.2、 可持續發展

          在裝配式構件的生產過程中,基于BIM技術對構件的深化設計及標準化生產,可以節約制作模具的費用,提高模板等周轉材料的回收周轉。

          1.3、 不受氣候制約

          傳統的施工方式受氣候因素的影響大,在一定程度上影響施工進度。裝配式建筑施工就解決了這個問題。由于大部分預制構件都可以在工廠內進行,由構件成型之后運到現場直接進行吊裝,受氣候因素制約影響少。

          2、 基于BIM技術的信息管理

          基于BIM技術的裝配式建筑項目信息管理的研究是以工程項目中的信息數據為基礎,通過軟件對建筑物的實際信息進行虛擬仿真,建立數據信息模型。在對裝配式建筑進行信息管理時,通過匯總整理項目從初步設計、優化、構件的生產制造、運輸安裝及施工的全生命周期的各種信息,建立可視化的信息模型,為項目管理人員在過程中及時發現問題并處理解決提供了便利,同時也提升項目管理人員對項目工程信息的全面認識、理解,實現設計過程的可視化、構件生產的標準化、施工裝配的高效化。

          3、 BIM在建設工程信息管理中應用

          BIM技術在裝配式建筑中的信息管理的應用主要表現在通過BIM技術對構件的深化設計、構件的生產、運輸、吊裝施工等各個階段,基于BIM的信息管理形式各異。

          3.1、 在設計階段的應用

          基于BIM技術的裝配式建筑項目的信息管理在設計階段通常是通過設計的相關參數,建立構件的數字模型并逐步完成對項目工程進行整體的可視化設計。建立BIM模型過程可分三個部分:方案的初步設計、模型深化設計及方案優化。

          3.1.1、 初步設計

          在傳統模式下,設計單位在設計繪制施工圖過程中,經常存在構件信息的錯、漏,以及各個專業如土建、安裝等施工圖紙相同構件在不同專業的施工圖上數據信息存在差異,從而可能導致在后續的構件制作、吊裝過程中一系列的問題。BIM技術就很直觀的解決了這個問題。

          基于BIM構成構件的族中涵蓋了工程項目中所包含的各個構件的信息,諸如:構件的類型、材質、尺寸等參數信息。若構件模型的族中某一個參數信息改變,則在通過由族構建的BIM模型中與之對應的所有位置的該構件信息都會隨之更新,使其在模型中的信息參數始終保持一致性。這就直接解決了圖紙信息不一致等錯誤。基于BIM的信息管理使構件設計信息得到及時更新和傳遞,大大提高建筑設計的質量和效率,也為進一步實現項目設計階段的整體性、協同性奠定了基礎。

          3.1.2、 協同工作進行深化設計

          基于BIM技術建立可視化模型,使設計方各專業高度協同化工作成為了可能。在設計深化階段,通過各個設計專業建立的BIM模型整合,對建筑結構碰撞檢查、管線進行優化排布,及時消除設計中存在的問題等。降低了裝配式建筑在施工過程中可能出現的碰撞問題、預埋件錯位等傳統的設計問題,從而從根本上減少了不必要的設計變更與返工,為后續預制構件的生產及安裝施工提供有力保障。

          3.1.3、 設計方案的優化

          設計方案優化應從項目規模與建筑形式方面分析:項目的規模越大、結構形式越復雜、設計時通常會造成構件的規格雜亂。因此,在預制構件數量一定時,因構件種類的增多,降低構件廠商模具的周轉率,影響模板充分的利用;另一方面增加了設計的工作量及復雜性。設計方案的優化,應盡可能使構件模數化、標準化,減少模具種類。基于BIM技術裝配式建筑的信息管理,在設計階段設計方案優化時發揮著巨大作用。

          3.2、 在預制構件生產階段的應用

          3.2.1、 構件生產制作

          預制構件生產單位可直接從BIM模型中調取預制構件的尺寸、材質、需求數量等信息,及時制定構件生產計劃排期,進行標準化的生產活動。在構件生產的同時,及時讓施工方了解預制構件生產情況以便施工單位組織施工,及時調整施工順序與施工方案;也可以在生產時將設計不合理不經濟的方案、預制構件中存在的問題及時反饋給設計單位,以便及時調整構件的模數信息,從而使構件在生產過程中實時、高效,保證構件的生產制作的順利進行。

          基于BIM信息平臺的構件生產過程,在一定程度上實現整個預制裝配過程實現零庫存、零缺陷的目標。

          3.2.2、 構件運輸管理

          在運輸預制構件時,依據構件的發貨地與目標地,利用BIM模擬合理布置運輸路線,并結合施工順序安排構件運輸順序。通過運輸路線模擬選擇運輸最短路徑,在保證施工進度的同時,對于降低工程運輸的費用有著積極的意義。

          3.3 、在施工階段的應用

          3.3.1、 場內構件的堆放

          利用BIM技術的可視化與模擬仿真,在預制構件進場前對其運輸車輛的場內行車路線及堆放場地進行模擬仿真,確保在構件進場時,有序堆放,合理施工。

          3.3.2、 預制構件精細化管理

          裝配式建筑由于其裝配的特性,較傳統混凝土施工需要的施工機械化程度更高,施工過程中需要各專業協調配合。為此在施工前,施工單位可利用BIM技術對預裝配吊裝工程進行施工模擬、仿真,以進一步優化技術方案及施工流程,確保構件準確定位,從而實現建筑工程的高標準、高質量。

          在利用BIM技術進行施工模擬、仿真的同時,利用數字模型,形成動態施工動畫,對施工場地進行優化布置,其中包括:垂直機械的選用及覆蓋范圍、臨時設施的搭建、構配件等位置合理堆放與布置,優化臨時道路、車輛運輸路線等。在避免二次搬運的浪費等施工成本的同時,確定垂直機械調運范圍,提升施工機械吊裝及使用效率,降低了由周轉材料導致的工期滯后,加快了構件的裝配進度。

          3.3.3、 施工的準備工作與吊裝

          在構件吊裝階段,施工管理人員可利用BIM的可視化與施工仿真進行技術安全交底培訓,讓施工人員更加直觀的了解施工工藝、技術要點的同時,及時明確施工過程中可能存在的意外傷害。在構件吊裝方面,按照構件上的信息按照BIM模擬施工次序,依次進行吊運和裝配,做到規范科學一步到位,提升吊裝施工的效率。

          4 、結語

          基于BIM技術對裝配式建筑的項目工程全生命周期的信息管理,實現了建設工程過程協同化,必將有效的提升裝配式建筑工程工程項目中的管理水平及施工質量。

          目前,我國裝配式建筑工業化的生產及BIM技術應用還都不夠成熟,具有一定的局限性。基于BIM技術的裝配式建筑工程項目的信息管理還處于初級發展階段,正在由試點示范向規模化大力推進。若要達到裝配式建筑與基于BIM技術的信息化管理完美融合,還需我們在實踐中進一步不斷的探索與改進。

          參考文獻

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          [5]張佳盛,鐘佳,許斌,等.裝配式建筑工程中BIM與RFID技術集成與改進的研究應用[J].施工技術,2019,48(6):11-15.

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