浅谈 BIM 技术与装配式
摘要:装配式建筑构件优势在于工厂集中加工、批量生产,不受天气环境因素的影响、降低施工过程中的材料损耗,减少项目现场的扬尘污染,减少施工垃圾的产生,缩短工期等优点,通过BIM技术手段赋予建筑物构件信息可以最大化的发挥装配式建筑的优点,最大限度地规避其缺点。能有效提高装配式建筑各专业间的设计质量、降低设计误差,通过BIM及信息化管理优化装配式浮动油封构件生产工艺流程,提高预制构件库存管理、模拟现场施工安装流程、减少现场二次搬运、实现装配式建筑全生命周期的质量管理和进度管理,有效提高装配式建筑设计、生产、运输和施工的效率。 关键词:BIM技术;装配式建筑;发展分析
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一、BIM技术与装配式设计
(一)各专业协同设计
利用BIM技术进行各专业协同设计,将设计师的设计思路直接呈现再三维模型中。在三维可视化的技术支持下对各个专业的模型进行信息交互,设计过程中某一专业的设计参数修改时能准 确无误地同步给各个专业,使各参与方协同作业。通过这种协同工作的方式可以直观得看出多专业间的查漏碰缺现象,做好管综调整及预留预埋等工作,优化工程设计,减少可能存在得设计变更与返工。提前发现净高不足之处并解决它,将三维模型直接出施工图,保证图纸和模型得一致性,最大程度提高了设计质量。对项目施工进度进行模拟,提前判断现场可能存在的施工问题,对发现的问题进行仔细分析、提出解决方案、处理因信息不互通导致的问题。
(二)实现预制构件标准化设计
标准化并不等于无个性化,小时候我们常接触得七巧板玩具,七块不同构造的板块就能拼装出1600种以上得图案,同样的道理:七种不同模数得预制构件经过排列组合以及赋予不同得材质纹理又能够用于多少项目中?通过BIM技术构件库得运用,建立各种规格得构件,赋予其材质、尺寸等信息并将信息上传到云端服务器中形成各类预制构件(PEC梁、局部叠合板)等“族”库。设计人员通过在族库中对各个构件进行对比按照"少规格、多组合"的原则挑选出最优方案进行设计,尽可能减少构件种类,降低生产制造成本,便于后期生产、运输、施工，设立装配式建筑通用设计规范和标准。根据不同构件组合形成多样化的简述设计户型,节约户型设计及调整所需要的时间,满足不同客户体的要求。
(三)降低设计误差
设计人员利用BIM技术直接将构件尺寸信息、内部钢筋直径、钢筋间距、保护层厚度等主要参数反应在三维模型中，查看各装配式构件之间的安装契合度，分析连接节点之间的可靠性，对模型进行碰撞检测，减少预制构件间的装配冲突，减少因设计不精确导致预制构件后续生产加工，安装定位等一系列问题。减少因为设计误差带来的工期延误以及材料资源的浪费。
二、BIM技术在装配式建筑生产和施工中的应用
(一)改善预制构件库存
传统线下统计预制构件数量、对方位置、出库记录等容易导致人为误差,利用BIM+物联网技术手段关联三维模型中预制构件信息,生成单个构件独立的二维码,通过扫描二维码工作人员可以直接读取构件状态对构件进行物流追踪。追踪记录实时上传至云平台,随时查看构件信息及库存信息，做到有迹可循。
(二)构件现场吊装及长途可视化监控
现场技术人员确定施工方案后将施工方案上传到云数据平台,关联构件信息，现场工作人员通过移动端扫描二维码直接读取预制构件所在的位置,安装信息及施工工序等信息的三维模型,根据三维模型获得施工方案,实现现场构件安装的无纸化和可视化办公。移动端通过获取最新方案对施工场地内需要安装的构件进行扫描，识别相关信息，经检查确认后进行构件安装，安装完成时同步记录安装时刻。现场校对人员在构件安装完成后对其安装位置及施工细节进行检查，经检查无误后通过扫描构件二维码记录此构件已经吊装检查完毕，同时记录构件在此步骤中的安装时刻，所有构件的堆放信息、安装过程、施工信息均同步上传致云端服务器，方便任意时刻都能调取其信息。
(三)进度计划与成本计划
通过对构件模数化拆分及BIM信息化管理将预制构件从加工、运输、存储到吊装等过程进行与之相应得时间进度相关联,对预制构件全过程计划进行三维进度模拟,再将BIM模型与现场的进度计划相关联形成一套完整的进度体系,通过计划进度与实际进度的对比分析已完成工作进度对整个项目进度的影响。让三维模型与进度关联可以完成项目4D层面的使用。通过进度计划整理出施工动态规划,根据动态规划反映出整个项目分阶段资金及资源投入情况,
模拟原进度计划存在的问题并进行修改,防止因为考虑不周全而引起的进度拖延及费用增加。通过施工三维可视化模拟使项目现场商务人员对整个施工流程及成本资源的投入有了更直观的了解,在施工进度模拟中优化施工顺序及方案,合理安排资源有限供应计划、合理安排现金流,实现施工进度控制和成本控制。
三、结束语
传统建筑业严重存在资源浪费、环境污染、施工扬尘、建筑垃圾、噪音等一系列问题，施工现场管理粗犷，农民工主要也是卖体力为生，劳动力不足，从而导致生产效率、质量、进度等存在较大问题。通过BIM技术对装配式建筑全生命周期管控，对各项工作任务进行事前、事中、事后控制，让原本粗犷式的管理模式更加精细化。
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