装配式建筑知识分享：装配式BIM的浅析
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01装配式建筑概念介绍
装配式建筑的概念：由预制部品部件在工地装配而成的建筑，称为装配式建筑。按预制构件的形式和施工方法分为砌块建筑、板材建筑、盒式建筑、骨架板材建筑及升板升层建筑等五种类型。1.砌块建筑：用预制的块状材料砌成墙体的装配式建筑，适于建造3～5层建筑，如提高砌块强度或配置钢筋，还可适当增加层数。2.板材建筑：由预制的大型内外墙板、楼板和屋面板等板材装配而成，又称大板建筑。它是工业化体系建筑中全装配式建筑的主要类型。板材建筑可以减轻结构重量，提高劳动生产率，扩大建筑的使用面积和防震能力。(我国现阶段普遍采用)3.盒式建筑：从板材建筑的基础上发展起来的一种装配式建筑。这种建筑工厂化的程度很高，现场安装快。工业化程度较高，但投资大，运输不便，且需用重型吊装设备，因此，发展受到限制。4.骨架板材建筑：由预制的骨架和板材组成。其承重结构一般有两种形式:一种是由柱、梁组成承重框架,再搁置楼板和非承重的内外墙板的框架结构体系;另一种是柱子和楼板组成承重的板柱结构体系，内外墙板是非承重的。工业厂房采用较多。5.升板升层建筑：板柱结构体系的一种，但施工方法则有所不同。这种建筑是在底层混凝土地面上重复浇筑各层楼板和屋面板，竖立预制钢筋混凝土柱子，以柱为导杆，用放在柱子上的油压千斤顶把楼板和屋面板提升到设计高度，加以固定。升层建筑可以加快施工速度，比较适用于场地受限制的地方。
02BIM概念简介
BIM是BuildingInformationModeling的简称(建筑信息模型)是一个从规划、设计、施工到管理各阶段统一协调的过程，是把使用标准的理念转换成相应数据的操作软件。有标准对BIM做出四个层面的解释：(1) 以数位化方法表达一个设施的物理和功能特性。(2) 一个共享的知识资源。(3) 分享跟这个设施相关的信息，在设施的整个生命周期中为所有的对策提供可靠依据的过程。(4) 在建设案件的不同阶段中，各参与者经由在信息模型中嵌入、提取、更新和修改信息，以支持与反应各自职责的协同作业。所有定义的文字内容都只强调一样东西：「信息」，这也就是BIM真正的重心，建立了三维模型不带有建筑信息或者信息不足，发挥不了应用的功能，都不能归类到BIM的领域里。经由BIM技术手段所创建出来的模型，是"建筑信息模型化"这个过程的工作载体它并非只有单独一个，在建筑生命周期的不同阶段中，它可能包含下列的模型：设计模型：建筑、机构、水电风、性能模拟、环境和基础设施施工模型：将设计模型按照施工步骤进行细分进度模型(4D)：将工程项目按时间进度跟模型中的对象联结成本模型(5D)：将工程项目成本与时间跟模型中的对象联结制造模型：使用三维模型替代传统的图面制造建筑构件运营模型：用于模拟运营管理、维修保养和中期更新。那么怎样将BIM信息模型与装配式结合呢?
03BIM装配式建筑结合
1. BIM技术在装配式建筑设计阶段的应用BIM技术在装配式建筑设计阶段的应用主要包括BIM模型的建立和图纸的绘制、建筑施工协同工作及碰撞检查、建筑项目工程量的统计和造价管理等三大模块。就建筑施工协同工作及碰撞检查而言, BIM技术平台为建筑单位、施工单位、设计单位和监理单位等多方利益主体提供了一个三维设计和模拟、信息沟通交互的科学平台,将工程项目建造过程中涉及的土建部分、安装部分和电气部分等专业的设计模型在同一平台上进行了交互合并,使备专业工作人员能就平台模型充分沟通与交流,为各参与方的协同工作奠定了重要基础。同时,BIM平台中的碰撞软件更是为各专业的碰撞检查提供了机会,能让各专业人员就工程项目建设过程中的各工序流程进行模拟,对施工碰撞点进行一分析和排查,大程度上解决传统建筑模式下信息不对称造成的各专业流程和设计方案的冲突,优化建筑工程项目的施工方案和设计方案,尽可能地减少不必要的设计变更和返工。
2.BIM技术在装配式构件生产阶段的应用BIM技术在装配式建筑预制构配件生产阶段的应用主要包括构配件的生产制作和构配件的运输管理两大部分。装配式建筑是将已预制好的构配件运输到施工现场,借助相应机械设备和安装技术将其组装成为完整的满足有关使用功能的建筑物。在此过程中,构配件的精确度和安全性直接影响到建筑工程的实际质量, BIM技术平台的应用在极大程度上提升了建筑工程构配件的生产制造水平。构配件生产商利用BIM平台上的信息模块，可在了解构配件预定尺寸、使用目的和材料质地等重要信息的基础上制定更为科学适宜的构配件生产计划,切实指导构配件的实际生产过程,并将相关生产信息反馈到BIM信息平台,及时便捷地实现和施工单位的沟通与交流,为提升建筑构配件生产效益奠定基础。
3. BIM技术在装配式建筑的施工阶段的应用BIM技术在装配式建筑施工阶段的应用主要包括预制构配件的现场管理、工程项目施工过程的仿真模拟和对施工质量、进度与成本等的控制三大部分。就工程项目施工过程的仿真模拟而言, 装配式建筑在施工过程中对项目部施工技术水平、施工机械设备精度和安全防护管理水平的要求都比较高,并粗对工程项目施工各参与方配合协调能力的要求也较高,因此, BIM技术的应用,可在施工工作开展前对相应的装配吊装过程进行一定的施工模拟,很大程度上优化施工方案和项目施工流程,提升工程项目构配件安装和准确性和可靠性,为建造高质量装配式建筑奠定基础。
4. 装配式建筑运维阶段BIM的应用价值随着物联网工程应用范围的进一步拓宽 ,基于BIM技术平台的装配式建筑在运营维护阶段取得了可喜的发展。例如,当建筑物发生灾时,物业管理人员可借助BIM平台的信息模块触动火灾报警信号,准确定位建筑物火灾发生的具体位置,及时采取相应的安全防护方案疏散人群,为保证人们的人安全和财产安全做出一定的贡献。此外,在维修装配式建筑构配件和设备的过程中,工作人员也可借助BIM模型快速调取相应的构配件信息,及时找到故障的具体位置,进而提升建筑物设备维修管理水平。
04装配式工艺+BIM应用
1.工厂制作流程：
平面绑扎墙体钢筋——平面模板——构件标养室——成品构件上架准备运走
2.装配式板材建筑：安装步骤：基础采用现浇混凝土浇筑完成后——放线——墙体钢筋校正——墙体安装标高基点调整——预制构件进场——墙体吊装——墙体校正——安装墙体临时支撑——现浇墙体钢筋绑扎——预留线盒连线——注浆孔灌浆——后浇段墙体支模——安装叠合板临时支撑——安装叠合板——安装预制阳台板——安装焊接阳台隔板——安装空调板——现浇楼板支模——楼板后浇段穿线——楼板后浇段钢筋绑扎——浇筑混凝土(装配率85%)从工艺流程中，可以了解到装配式工艺原理，通过码积木的方式工作，而BIM则可以模型化所有的构件信息，来进行组装，就想乐高积木一样，积木中的每一块构件都可以得到三维具现，并且提供拼装教程，拼装方法。由此，BIM在装配式中的应用是不可或缺的，能够让装配式工艺更加的严谨，完整。
05装配式建筑未来展望
与欧美等发达国家相比我国装配式建筑处于初级阶段，考虑国情及我国现状，我国采用的装配式建筑介于日本和德国等欧美国家之间，80年代推行的预制楼板因国家劳动力过剩现状及地震检验，逐渐废除楼板预制后采用现浇结构，采用现浇结构已有20多年的历史，但是由于国民素质的提高，渐渐建筑行业老龄化逐渐提高，建筑工人出现青黄不接的情况，现在采用装配式建筑势在必行，但是现行我国住宅产业化发展仍处于初级阶段，面临管理体系落后，建筑体系不完善，建筑成本高和产业工人缺失等的不利局面，需要面临的问题依旧很多，需要在实践中不断完善。建筑产业化是我国建筑行业的一次深刻变革，是建筑行业发展的必然趋势之一。而装配式的推行同时也促成BIM板块业务的增加，形成新的装配式BIM板块。利用BIM技术为装配式建筑服务。
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