BIM技术与装配式建筑技术协同研究_刘靖.pdf

1引言研究表明，将BIM应用于装配建筑领域，可充分发挥技术协同作用，满足当下建筑行业技术发展的要求。对BIM技术加以运用，便于相关人员更好地开展施工进度管理、质量控制等工作，并能在建筑模型与信息集成化平台的帮助下，对装配式建筑施工技术进行指导，使项目设计与施工实现协同发展。鉴于此，有必要结合BIM模型对装配式建筑施工技术方案进行研究，确保项目施工效果。2建立协同应用模型2.1基本原则建立模型期间，研究人员应严格遵守下列原则。1）简洁性。确定模型边界的过程中，应严格控制系统范围，酌情剔除无关变量，使模型构成更简洁。2）有效性。研究表明，只有确保所建立模型具有良好的置信度，才能使其作用得到充分发挥。3）目的性。建模前需确定建模目标，再以主线为依托对模型进行建立。2.2建模流程1）确定问题。根据问题确定系统边界，整合可能影响模型有效性的因素，将其他因素尽数剔除。2）以不同因素的内在关联为依据，绘制相应关系图，利用既有软件分析系统，确保系统与实际情况相符。3）基于关系图绘制相应的系统流图，理清逻辑关系，用相应的符号、图形标注变量。4）对流图、关系图进行定性分析，结合定量分析结论，建立相应模型，为仿真分析及后续工作的开展提供便利。5）观察模型，了解不同因素的变化规律，明确主要因素，进而确定与项目情况相符的设计方案1。具体步骤如图1所示。2.3注意事项2.3.1确定模型边界实践经验表明，在建立模型前，先要明确研究对象及目【课题项目】2022年湖南省职业教育教学改革研究项目（ZJGB2022084）【作者简介】刘靖（1981），女，湖南衡阳人，副教授，从事建筑工程研究。BIM技术与装配式建筑技术协同研究Technology Collaborative Analysis of BIM Technology and Prefabricated Building刘靖（湖南高速铁路职业技术学院，湖南 衡阳 421002）LIU Jing(HunanTechnicalCollegeofRailwayHigh-Speed,Hengyang421002,China)【摘要】基于装配式建筑技术协同不到位问题，提出一种新的技术方案，即建立模型，在 BIM 技术指导下，完成装配式建筑设计与施工。在具体研究中，结合模型基本原则，说明 BIM 建模要点，具体包括模型边界确认、关系图绘制、变量选择与系统流图绘制。通过预制件管理、使用协同设计方案、关注协同施工技术措施应用，使 BIM 在装配式建筑施工中得到高水平应用，研究最终取得良好成果。【A b s t r a c t】Based on the problem that the technical cooperation of assembled buildings is not in place,a new technical scheme is proposed,that is,to establish a model and complete the design and construction of assembled buildings under the guidance of BIM technology.In thespecific research,combined with the basic principles of the model,the key points of BIM modeling are explained,including model boundaryconfirmation,relationship diagram drawing,variable selection and system flow diagram drawing.Through the management of prefabricatedparts,the use of collaborative design scheme and the application of collaborative construction technical measures,BIM has been applied toassemblybuildingconstructionatahighlevel.Theresearchfinallyachievedgoodresults.【关键词】装配式建筑；建筑施工；BIM 技术；协同分析【K e y w o r d s】prefabricatedbuilding;buildingconstruction;BIMtechnology;collaborativeanalysis【中图分类号】TU17；TU741【文献标志码】A【文章编号】1007-9467（2023）06-0101-03【DOI】10.13616/ki.gcjsysj.2023.06.233Intelligentialize and Informatization智能与信息化101Construction&DesignForProject工程建设与设计标，再根据潜在影响因素确定模型边界。本文主要研究装配式建筑与BIM技术的协同效应，要求研究人员严格遵守简约性、必要性等原则，确定和协同应用效果密切相关的因素。简化后发现，相关因素主要涉及4个方面，分别是用户、应用、数据及模型，其边界如图2所示（S为用户协同水平）。图 2模型边界2.3.2绘制关系图关系图是人们了解系统因素内在关联的主要途径。绘制关系图期间，研究人员应将重心放在影响协同效果的因素上，分别从数据和应用等角度出发，确定相应变量。例如，应用协同效果包含的变量主要有设计深化水平、流程模拟情况等；数据协同效果包含的变量以构件运输情况、资料共享时效性为主。确定影响因素后，便可结合传导机制绘制相应关系图，在此基础上，利用现有软件对反馈回路进行识别2。2.3.3科学选择变量研究人员计划从数据、应用和模型角度出发，选择与协同应用密切相关的变量，根据不同变量传递的信息，对协同应用效果加以确定。对装配建筑进行分析可知，外部及内部因素均会给协同应用效果带来影响，其中，外部因素主要指政策法规，内部因素涉及参建单位沟通率等方面。2.3.4绘制相关流图系统流图以关系图为依托，细化不同因素的关系，利用相应图形或符号，对各种逻辑关系进行准确描述。1）数据流图。装配式建筑的本质是集成物流、人流等信息流的系统，该系统所包含的信息流均有良好的传递性，正因如此，参建单位才能在传递信息的同时获取自身所需信息。由于系统构成相对复杂，研究人员提出对BIM加以运用的建议，目的是保证参建单位能在BIM数据库的帮助下展开交流，以免由于信息孤岛的存在，导致项目呈现的效果无法达到预期。考虑到装配建筑施工期间往往会生成海量数据，不同数据的内涵均有不同，因此，在建立系统流图前，先要对施工信息流进行梳理，科学选择因素变量，保证建立的流图具有实际意义3。2）应用流图。对装配式建筑、BIM进行协同应用往往涉及多方面内容，考虑到装配式建筑施工流程较为特殊，施工方可借助BIM对任务进行集成，利用所建立模型实现集成控制目标，通过模拟重要环境和关键工序，确定切实可行的方案，为项目施工质效提供有力保障。应用流图如图3所示。构件编码水平出图样式水平实时储存率RFID 射频识别率供应链管理程度定位状态图纸更新状态二维图纸表达率质量状态尺寸准确率信息反馈水平IFC 标准水平构件拼装程度深化设计程度构件验收率模型属性状态参数化程度模型技术水平配合程度远程控制程度相关法律法规信息交互标准水平参与方沟通度资源配置率进度状态节点优化率环境真实度虚拟现实水平三维校验程度工序模拟水平可视化编辑水平应用协同提升率应用协同水平图 3应用系统流图3）模型流图。装配式建筑能凭借BIM对各阶段信息流加以整合，与此同时，协同效率也会得到较大幅度的提高。但需注意，将BIM用于装配施工的时间较短，现有软件功能尚不明确问题确定系统界限绘制因果关系图绘制系统流图建立模型确定变量方程橂型模拟检验模型模型仿真分析对策建议修改模型YesNo图 1建模步骤102Intelligentialize and Informatization智能与信息化完善，若不尽快解决该问题，将使BIM所具有的价值无法得到最大化实现。针对该情况，研究人员提出以下建议：根据装配式建筑特点及需求，建立协同管理平台、数据库，科学选择远程控制效果、软件兼容度及融合度等变量，生成相应的系统流图。以系统流图为依托，灵活使用现有技术，对管理平台的内置软件、外接硬件加以优化，确保该平台能长时间处于稳定且高效的运行状态，在改善协同应用效果的前提下，使项目施工质效得到提升。3协同应用装配式建筑与 BIM技术前期准备阶段，施工方应凭借BIM建立相应模型，根据模型情况调整设计方案，避免出现不必要的问题；施工过程中，可借助BIM对各道工序进行管控，确保潜在问题及时解决。3.1科学管理预制件近年来，建筑行业逐渐由初期的粗放管理转向精细管理。研究发现，装配式建筑往往需要使用大量预制件，构件使用不当或意外丢失的情况时有发生，施工方可利用BIM对预制件的库存量、使用情况加以了解，通过科学管控的方式，使预制件得到合理使用。具体做法如下：将门禁软件作为载体，安装相应的阅读器，凭借阅读器对预制件进场情况加以记录。进场结束后，由施工方组织现场人员检查进场零件数量和质量，随后，将运输车转移到指定位置，为后续工作的开展提供便利。事实证明，该方法可使管理预制件的水平达到预期，也可使施工效率大幅提升，其现实意义有目共睹。3.2重视协同设计装配式建筑往往委托第三方设计并生产构件，待构件顺利进场，再由现场人员对其加以组装，构件设计环节的重要性不言而喻。实际工作中，供应商可根据项目情况、设计方案所提出要求，利用BIM技术进行建模，以模型为依据，不断调整构件细节，确保所生产的构件能满足施工要求。除此之外，将BIM与前期检测、后期管理工作相结合，通过协同管控的方式为构件质量提供有力保障，与此同时，构件生产速度也会得到一定程度的提高4。3.3做到协同施工装配式建筑对施工方法、机械化水平的要求极高，将BIM应用于装配式建筑施工，既能保证施工效果，又能提高施工质量。参建人员对项目重点、施工步骤和技术的了解通常会随着BIM技术的使用而更加深入，施工方便可根据BIM模型对设计方案或细节加以调整，避免出现返工等问题。项目施工期间需注意以下工作。1）提前利用BIM模拟施工流程，明确按照既有设计施工方案可能遇到的问题，结合问题成因确定相应的解决对策。2）提高现场管理工作的站位，以项目情况为依据，深入研究潜在风险并加以规避，使管理效率最大程度接近预期。实践经验表明，常规建筑施工管理模式无法直接用于装配式建筑，因此，管理人员应借助BIM将设计方案所涵盖数据录入对应数据库，根据软件自动生成模型，进而判断设计方案是否存在疏漏，并对设计方案的细节加以调整，为后续工作的有序开展提供理论支持。3）分析发现，装配式建筑施工面临的首要隐患为火灾，对BIM加以运用可有效降低火灾风险。火灾发生后，管理人员可借助BIM确定起火点位置，快速疏散现场人员，避免火灾造成难以挽回的影响。另外，在装配式建筑维护期间，管理人员可参考数据库数据，对不同构件存在的问题加以明确，从而制订针对性的维护方案，在控制生产能耗的前提下，为企业健康发展提供支持。4结语研究发现，装配式建筑需预制构件，构件被运往现场后，再由现场人员进行拼装，因此，对设计、生产构件的环节加以管控极为重要。信息时代的来临，为管理人员提供了全新思路，施工方可将BIM与装配式建筑相结合，通过建立BIM模型，确保参建人员准确了解建筑内部结构、施工重点及施工效果，根据所掌握信息调整后续施工计划，保证项目如期交付并顺利投运。未来，有关人员应加大对BIM的研究力度，结合装配式建筑特点及需求，制订更完善的施工方案，进而有效控制施工风险，为参建各方创造更可观的经济与社会效益。【参考文献】1相文强,池小兰.基于BIM技术的装配式建筑全寿命周期成本预测J.成都工业学院学报,2022,25(4):55-59.2刘亚楠,袁道朋,陈晶晶.BIM技术在装配式建筑预制构件生产阶段的应用J.石材,2022(12):56-59.3徐建宁,孙志岗.BIM技术的装配式建筑智能化工程管理系统设计研究J.智能建筑与智慧城市,2022(11):108-110.4陶佳能,龚旭成,唐源野,等.基于BIM技术的装配式建筑施工阶段安全与质量控制研究J.安徽建筑,2022,29(10):105-107.【收稿日期】2023-02-08103