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发布于:2019-04-15

BIM技术能够提高装配式建筑协同设计效率、减少设计误差,提升预制构件的生产流程,改进预制构件库存管理、模拟优化施工流程,利用装配式建筑运维阶段的质量管理和能耗管理,有效提高装配式建筑设计、生产和施工的效率。

一、BIM技术在装配式建筑设计阶段中的应用价值

(1)、提高装配式建筑设计效率

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。使用BIM技术所构建的设计平台,装配式建筑设计中的各专业设计人员才能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。依靠BIM技术与“云端”技术,各专业设计人员能够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,利用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,利用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可以同步、无误地被其他专业设计人员调用,这方便了配套专业设计人员进行设计方案的调整,节省各专业设计人员因为设计方案调整所耗费的时间和精力。

(2)、实现装配式预制构件的标准化设计

通过对PC构件的拆分获取有关信息为PC构件出产供给准确的信息。在BIM技术能够实现设计信息的开放与共享。设计人员能够将装配式建筑的设计方案上传到项目的“云端”服务器上,在云端中做好尺寸、样式等信息的整合,并构建装配式建筑各类预制构件(例如门、窗等)的“族”库。随着云端服务器中“族”的不断积累与丰富,设计人员能够将同类型“族”进行对比优化,以形成装配式建筑预制构件的标准形状和模数尺寸。预制构件“族”库的建立有利于装配式建筑通用设计规范和设计标准的设立。使用各类标准化的“族”库,设计人员还能积累和丰富装配式建筑的设计户型,节省户型设计和调整的时间,有益于丰富装配式建筑户型规格,更好地满足居住者多样化的需求。

(3)、降低装配式建筑的设计误差

设计人员能够利用BIM技术对装配式建筑结构和预制构件进行精细化设计,减少装配式建筑在施工阶段容易出现的装配偏差问题。利用BIM技术,对预制构件的几何尺寸及内部钢筋直径、间距、钢筋保护层厚度等重要参数进行精准设计、定位。在BIM模型的三维视图中,设计人员能够直观地观察到待拼装预制构件之间的契合度,并利用BIM技术的碰撞检测功能,细致分析预制构件结构连接节点的可靠性,排除预制构件之间的装配冲突,从而避免因为设计粗糙而影响到预制构件的安装定位,降低因为设计误差带来的工期延误和材料资源的浪费。

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二、BIM技术在预制构件生产阶段的应用价值

(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,预制构件生产厂家能够从装配式建筑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。

(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模型中所包括的各种构配件信息与预制构件生产厂商共享,生产厂商能够直接获取产品的尺寸、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能够利用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。

三、BIM技术在装配式建筑施工阶段的应用价值

(1)、改善预制构件库存和现场管理

运用BIM技能联系RFID技能,通过在预制构件出产的过程中嵌入富含装置部位及用处信息等构件信息的RFID芯片,存储查验人员及物流配送人员可以直接读取预制构件的有关信息,实现电子信息的主动对照,减少在传统的人工查验和物流形式下出现的查验数量误差、构件堆积方位误差、出库记录不精确等问题的发作,可以明显地节省成本。

(2)、提高施工现场管理效率

装配式建筑吊装工艺复杂、施工机械化程度高、施工安全保证措施要求高,在施工开始之前,施工单位能够借助BIM技术实现装配式建筑的施工模拟和仿真,模拟现场预制构件吊装及施工过程,对施工流程进行优化;还可以模拟施工现场安全突发事件,完善施工现场安全管理预案,排除安全隐患,进而避免和减少质量安全事故的发生。运用BIM技术还可以对施工现场的场地布置和车辆开行路线进行优化,减少预制构件、材料场地内二次搬运,提高垂直运输机械的吊装效率,加快装配式建筑的施工进度。

(3)、5D施工模拟优化施工、成本计划

使用BIM技术,在装配式建筑的BIM模型中引入时间和资源维度,将“3D-BIM”模型转化为“5D-BIM”模型,施工单位能够根据“5D-BIM”模型来模拟装配式建筑整个施工过程和各种资源投入情况,建立装配式建筑的“动态施工规划”,直观地了解装配式建筑的施工工艺、进度计划安排和分阶段资金、资源投入情况;还可以在模拟的过程中发现原有施工规划中存在的问题并进行优化,防止因为考虑不周引起的施工成本增加和进度拖延。使用“5D-BIM”进行施工模拟使施工单位的管理和技术人员对整个项目的施工流程安排、成本资源的投入有了更加直观的了解,管理人员可在模拟过程中优化施工方案和顺序、合理安排资源供应、优化现金流,实现施工进度计划及成本的动态管理。

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四、BIM技术在装配式建筑运维阶段的应用价值

(1)、提高运维阶段的设备维护管理水平

利用BIM和RFID技术搭建的信息管理平台能够建立装配式建筑预制构件及设备的运营维护系统。以BIM技术的资料管理与应急管理功能为例,在发生突发性火灾时,消防人员使用BIM信息管理系统中的建筑和设备信息能够直接对火灾发生位置进行准确定位,并掌握火灾发生部位所采用的材料,有针对性地实施灭火工作。除此之外,运维管理人员在进行装配式建筑和附属设备的维修时,能够直接从BIM模型中调取预制构件、附属设备的型号、参数和生产厂家等信息,提高维修工作效率。

(2)、加强运维阶段的质量和能耗管理

BIM技术可实现装配式建筑的全寿命信息化,运维管理人员利用预制构件中的RFID芯片,获取保存在芯片中预制构件生产厂商、安装人员、运输人员等的重要信息。一旦发生后期的质量问题,可以将问题从运维阶段追溯至生产阶段,明确责任的归属。BIM技术还可以实现预制装配式建筑的绿色运维管理,借助预埋在预制构件中的RFID芯片,BIM软件可以对建筑物使用过程中的能耗进行监测和分析,运维管理人员可以根据BIM软件的处理数据在BIM模型中准确定位高耗能所在的位置并设法解决。此外,预制建筑在拆除时可以利用BIM模型筛选出可回收利用的资源进行二次开发回收利用,节约资源,避免浪费。


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