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装配式建筑与BIM技术如何深度融合?

来源:装配式建筑网

在大数据时代发展趋势下,装配式建筑与建筑信息融合发展,可依托信息技术,打破传统建筑业上下游接线,实现产业链信息共享,推动装配式建筑实现智能升级。2016年9月发布的《上海市装配式建筑2016-2020年发展规划》,要求将BIM技术融入装配式建筑项目建设全过程,加快配套软件研发,实现产业链各环节数据共享。随着上海装配式建筑市场的升温,BIM技术与其融合应用的程度也更加深入。


引言


BIM为建筑信息模型 (Building Information Modeling) 的简称, 该模型的创建以建筑项目中的各类数据、信息为基础, 再通过数字信息虚拟仿真建筑物的实际真实信息, 呈现的方式是数据库和三维模型, 具有可视化、模拟性、协调性、优化性、可出图性等特点。其概念最初起源于1975年, 由美国乔治亚理工大学建筑与计算机学院 (Georgia Tech College of Architecture and Computing) 的查克伊士曼 (Chuck Eastman) 博士提出。该概念一直没有得到足够的关注。直至2002年, 欧特克公司正式提出BIM的概念, 随后BIM技术在发达国家开始广泛应用于各类建筑工程。 我国于2002年引进BIM技术, 但发展较为缓慢, 直至去年住建部发布“十三五”建筑业信息化发展纲要中多次提到BIM技术的应用, 以及很多城市出台BIM相关政策, BIM技术的应用现已在全国范围大面积推广。很多高校、企业开始成立BIM研究中心, 积极进行BIM人才的相关培养。随着国家提出未来建筑业的发展中要大力推广装配式建筑的战略目标, 我国装配式建筑发展的形势非常好, 这是难得的机遇, 也是必然选择。同时,这也需要BIM技术的紧密配合,加速装配式建筑的发展。利用BIM标准化模型库, 构建建筑三维模型, 使各专业数据产生链接。再加上BIM的碰撞检查和自动纠错功能, 可以帮助找到各专业的设计冲突。使得建筑在设计阶段就很清晰、直观。同时也有利于信息的有效传递, 减少设计变更提高设计效率, 避免由于设计原因造成的资源浪费和成本增加。


BIM技术在建筑全生命周期的应用



项目为碧桂园集团第一次在装配式住宅项目中通过BIM技术在建筑全生命周期的应用。项目总建筑面积73230平方米,为3-14层低、多、高层住宅建筑,项目为装配式住宅项目,采用PC预制墙、板,进行现场吊装施工。项目通过二维码从PC加工厂、运输、项目部进行构件全流程跟踪,各参与方可以通过PC构件上的二维码获取相应构件设计、加工、运输、施工全流程信息。


例如,在项目前期,运用BIM技术与地理信息系统(GIS)有机结合,利用手机搜索场地信息总数据,并运用GIS技术进行分析,再利用BIM技术进行建模处理,从而做到帮助决策者做出合理的规划。对于构件的信息,也同样运用BIM技术建立构件尺寸、材料总数据库。如若需要做出调整吗,只需利用计算机操作即可,即省去了图纸的浪费,又节约了人力物力,具有很强的经济效应。


同时,在造价预算是利用了BIM技术进行预估。传统的造价计算需要花费大量的时间、人力,在很大程度上影响了工期的正常进行,而且因为人工计算的原因,难免出现错误,容易给工程项目带来巨大的损失。而BIM技术在装配式建筑中的运用使得造价人员可以通过BIM建模提供完整的工程量数据,减少工作强度,提高造价精度。


装配式建筑的构件生产是装配式建筑生产周期中的一个重要的环节,也是连接装配式建筑设计和施工的一个重要环节。一旦构件生产出现错误,那么设计无从体现,施工也无法进行。因此,设计方将所有的设计数据以及参数通过条形码的形式直接转化为加工参数,实现设计信息和生产系统的直接对接,避免生产错误、提高预制构件生产的自动化程度和生产效率。在生产的过程中,也可以实时的生产信息传达给施工单位,便于是施工方的进度安排。


BIM技术与装配式建筑的结合可以在工程的全生命周期中发挥重大的作用,有利于现场的精细化管理,有利于缩短周期、节约成本、保证质量,提高项目管理水平。BIM技术与装配式建筑必将给我国未来建筑业的发展推波助澜。


BIM技术在建筑工程管理过程中的应用


碧桂园浦东新作项目在工程管理技术中充分利用BIM技术进行管理,使得管理更加智能化,简洁化。在施工阶段,利用了BIM技术的4D可视化管理,将施工过程中的人力、物力、财力等相关资源集成为一体,供给工程建设的各参与方交流共享,有效地保证了整个建筑过程各项目流程顺利进行。随时随地将施工情况与施工计划相对比,同时进行有效地协调。施工方、监理方、甚至非行业出身的业主、领导都能够对项目中的各种问题和情况了如指掌。整个建筑的数据也将长期保存,为管理者对建筑后期的管理提供便利。


同时,利用BIM技术可以将有关数据输入进而模拟建筑的整个信息模型,项目模型成为连接时间、费用和任何数据信息的网络数据信息中心,这给出了一个项目的全貌,保证工程计划能够顺利实施和按时交付。


由此可见,BIM所具有的许多优越性能诸如工程造价动态管理、后期运营维护等将极大提高生产建设等方面的效率。


BIM技术在施工成本上的控制


众做周知,成本是每个施工方最关心的,一个项目成本的高低决定了施工方利润的高低。在过去,成本往往难以控制。但如今,用有了BIM技术后,成本的不可控性大大降低,碧桂园项目很好地运用了这一技术,极大限度地控制了成本。


运用BIM技术于施工全过程中,利用BIM技术建立工程施工现场3D模型与数据库,将施工过程中各类工程测量数据、工程施工成本数据传入数据模型,BIM数据系统会对各类信息进行重新拆分和组合,发现工程管理漏洞、现场错误。对容易产生冲突的实施项目进行碰撞分析,得到最佳的施工顺序,提高各分项承包商间的协调度,避免施工过程中各施工项产生冲突,带来返工、拆除等后果,节省了大量的人力物力,对工程管理与施工成本的控制,产生巨大的效益。


BIM技术的数据系统会对各个工程的各个施工项进行计算,得到相应的工程量和成本,使施工人员对整个工程实施过程中任意时间点的施工环节的施工成本有直观的认识,将施工现场的复杂区域的复杂施工变得可视化,同时还可以与各类数码设备,移动通讯等技术相结合,对施工现场进行跟踪,可以为施工现场提供准确、直观的施工指导,有利于施工方案的制定并保证工程施工进度和质量,提高施工效率,避免不必要的资源浪费,显著降低施工成本。


结语


综上所述,我们可以看到,随着建筑业的不断发展,BIM技术的进一步推广与使用也将提到一个新的高度上来。BIM技术在建筑界被越来越多的从业人员接受,BIM正式成为提高劳动生产效率,缩短工期和节省成本的强力工具。各国政府对BIM技术的推广十分支持,BIM的出现将对全球建筑业引发一次史无前例的彻底的变革,BIM将会迎来大发展的时代。


但反观我国,在现阶段的BIM技术仍存在很多问题,包括相关BIM技术标准制定不准确。BIM软件兼容性较差、相关BIM人才的发展培养不足以及BIM职业认证制度不完善等突出问题。要想真正的让BIM技术有更大的突破,一方面需要国家政策的大力支持,加快BIM技术的广泛推广,完善人才培养机制,推动国内外BIM技术的相互沟通交流。在未来的一段时间里,BIM技术一定将是飞跃性的发展,不仅为建筑业服务,相信未来的BIM技术也可以为各行各业提供帮助。



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