基于BIM的装配式建筑发展研究

基于BIM的装配式建筑发展研究

朱俊烨

云南省设计院集团有限公司 昆明 650000

摘要：随着城市化进程的加快，我国建筑行业的急速发展，极大的促进了我国国民经济的增长和人民生活水平的不断提高，面对日益蓬勃发展的建筑领域，传统现浇建筑已不能满足人们的需求，于是一个具备更加经济、节能、高效、高质量，建筑信息模型技术（BIM）等优越的，全新的建筑模式孕育而生——装配式建筑。

1.概述   装配式建筑是把预制的构件，如楼板、墙体、柱梁、屋顶、楼梯阳台等物，在工厂预先做好，送到施工现场组装而成。它采用最新的冷压轻钢结构，以及各类轻型材料组合房屋的各部分，成为整体建筑，使其具备卓越的保温、隔音、防火、防潮、节能抗震等功能。

2.装配式建筑的利与弊

2.1装配式建筑的优势：

2.1.1提高建筑质量.转配式建筑是整个设计流程、管理模式、运作方式的变革,它的设计必须高精度、高协同化,才能保证构件生产准确无误.

2.1.2提高建筑施工效率.装配式建筑的预制构件生产,是一种集约式管理模式,机械化程度高、精准度高,所生产出来的构件直接运送到施工现场,进行组合、连接、安装改变了过去粗放式的生产方式,提高了生产效率。

2.1.3节约建筑材料,节能减排.装配式建筑可减少磨具材料消耗,节约材料有量约50%。可有效降低建造过程中由于扬尘引起的大气污染.建筑垃圾引起的水源污染及噪音污染.据某工业化实验楼建筑过程数据报道,与传统施工方式相比,工业化生产方式,每平米建筑面积的水耗量降低64.80%,能耗降低37.20%,人工减少47.40%,污水排放量减少了64.80%,对节能环保有较大贡献.

2.1.4抗震性能好.由于大量使用轻质材料,降低了建筑物的重量,增加了装配式柔性连接,据国外文献统计显式,钢结构建筑和现浇混凝土结构建筑地震倒塌相比,倒塌率为30%比50%.

2.1.5设计多样性.装配式建筑采用轻质隔墙,轻钢龙骨,石膏板等轻质板,可将房屋按需求灵活分割.

2.1.6提高工人生命安全由于转配式建筑是工厂化生产,现场施工人员大量减少，高空及外脚手架施工作业减少,使事故发生率有所降低,从而提高了对工人生命安全保障。

2.2装配式建筑的弊端

2.2.1法律、行业规范、监管制度、技术标准等体系不完善。2.2.2宣传力度不足，扶持力度不够。

2.2.3专业设计人员短缺，造价较高。

2.2.4成本较高，装配式建筑的工程造价与传统式建筑工程造价相比要高很多。

2.2.5尺寸限制较大，由于是工厂化生产，生产设备的限制，尺寸较大的构件在生产上有一定难度。

2.2.6现场吊装及安装会出现破损、开裂等现象，增加了造价成本。

3. 装配式建筑设计的应用—建筑信息模型技术（BIM）

3.1建筑设计结合BIM技术在地下室管线排布深化中的应用。

由于地下室集中大量的错综复杂的机电管线，有些区域会影响地下室净高，会影响停车位尺寸，会各专业线路打架，前期介入revit软件设计能够提前预知管线走向是否影响地下室净高，是否影响停车位使用，是否存在管线之间碰撞，从而在项目施工前期解决问题即提高工作效率。在装配式建筑设计中，应高度重视BIM技术的应用优势，要将其实际的价值充分体现出来，以保证更好的开展各项实践活动，促使装配式建筑的整体质量达到要求，符合预期。

3.2在预制加工阶段的应用

预制加工环节，应积极提升管理实效，结合装配式建筑的特点开展预制加工活动，促使质量水平达到要求，满足项目建设需要。考虑到装配式建筑室内生产加工环境相对特殊，应将相应的材料类型和生产工艺等加以调整，以免出现多种资源的浪费问题，确保水、电、能源等有效配置。由于预制装配式建筑重点是将构件运输至现场安装，所以要格外看重构件的各项指标，比如尺寸以及形状等等，要明确精准度，了解其是否符合相应的标准，可以借助具体模型详细分析。工作人员在利用BIM模型的过程中，可以详细分析相关构件的情况，掌握其具体尺寸和内部构造等，便于加大管控实效，保障出厂合格率，避免设计不合理而出现返工问题。质检部门也要积极落实基础工作，对于预制构件进行详细的分析，通过科学化监管，让构配件质量得以保障，获取理想的支撑条件。在工程项目施工环节，相关人员可以借助BIM管控平台，适当选择RFID信息采集系统，实现对构件生产情况的科学把控，在动态分析中了解不足与完善的程度。也可借助三维扫描检测手段，将构件和装配式建筑系统信息加以校对，明确是否符合标准，若是达标，可以出厂并投入施工场地。施工单位必须要安排好专业人员参与具体工作，及时分析构件定位以及吊装、安装等工序，在深入剖析的环节确定最佳措施，让整体质量得以保障。预制加工阶段的抗剪键和连接套管等都要格外重视，以免施工现场中运用植筋胶，科学控制灌浆用量，强化施工实效性，维护工程环境，保障生态空间。

3.3三维场地规划

装配式建筑相较于普通建筑来说极为特殊，因此需要重视科学化设计方案，如在实践环节积极融入BIM技术，使其展示出自身价值。BIM技术的应用优势明显，在装配式建筑中，这种技术可以创设出相对理想的虚拟环境，以此呈现出建筑物自身特色，同时也能在三维可视化模式支撑下确保建筑场地规划更加到位，从源头上及时防范各种问题和安全隐患。虚拟环境和装配式建筑完美契合，呈现出各个施工工序和关键施工技术，其中也融合了施工材料和设备等关键信息。施工单位要根据项目情况加以判断，利用BIM技术的三维动画功能呈现出现场具体情况，然后结合相应的更新措施推进工程进度，使得文明施工部署更到位。此外，还能优化管理方案，完善功能设置，从全局角度改善项目建设中的不足之处，创设出更加有利的效益空间。不同环节的运用有着不同的要求，需要分析各个细节，还要根据相应的应用标准加以判断，促使着整体的工程成果与预期相符，满足既定指标要求。

BIM在装配式建筑中的应用

3.4碰撞检测与协调分析

碰撞检测的目标是分析装配式建筑设计初期是否存在明显的隐患，要从根本上制定出应对措施，使得装配式建筑整体质量达到要求。BIM的投入使用让碰撞检测更加到位，精确性有效提升，可以保障项目基本质量和效率水平。例如检测工程质量的环节适当融入BIM技术，可以发挥出数字模型的优势之处，实现对不同情境的模拟，如抗震性能测试等。BIM技术的支撑下，工作人员仅需要输入相应的信息，就能及时完成对场景的智能化模拟，确保检测实效性达到最佳，整体的质量水平有所提高，大大减轻工作人员的工作压力。另外，检测环节要求工作人员借助BIM技术对场景加以还原，由此能够判断构件中是否存在问题，以免安装阶段出现明显的返工问题。

综上所述，BIM技术和装配式建筑的结合能够发挥出最大价值，真正满足装配式建筑的建设需求，提升项目的整体质量。

4. 装配式建筑的改进建议

4.1加大政府扶持力度

4.2加大对装配式建筑的宣传力度，利用网络社会媒体宣传装配式建筑的优越性，提高社会认知度。

4.3培养合格的施工人才，进行有效施工。

4.4完善生产厂家的技术，对生产出来的预制墙、板、构件等进行严格验收，避免生产出来的构件出现质量问题影响施工。

4.5优化BIM技术性能，让其更好的为装配式建筑提供支持，保障项目的整体质量符合预期。

5. 结束语

  装配式建筑的兴起，使建筑行业发生了较大变化，受到了人们广泛的关注，装配式建筑从设计到施工，对项目造价的控制，能有效的减少项目成本的消耗，促进施工高质量效率的完成，推动装配式建筑产品的不断更新发展。

参考文献

【1】于飞龙  装配式建筑发展研究【J】2015.（9）

【2】史玉芬  我国装配式建筑发展对策研究【J】2015.（14）

【3】赵斌，吕西林 装配式建筑预制混凝土结构梁组合件抗震性能试验研究【J】2015.（1）