PDF下载
基于BIM与物联网的装配式建筑设计与施工管理

王鸿宇

大连德泰建设工程有限公司,辽宁省大连市,116000

摘要: 目前,装配式建筑在设计阶段缺乏对各参建方受限因素全面细致考虑,导致设计成果无法直接满足施工要求。参建方在装配式建筑施工阶段中获取的信息滞后,不能根据实时状态信息来对计划进行调整。本文以装配式建筑为研究对象,建立了能够满足施工的装配式建筑设计流程以及基于 BIM 与物联网的装配式建筑施工管理体系,并以此构建了装配式建筑设计与施工管理平台。本文就此展开分析,提出合理措施来促进BIM与物联网装配式建筑设计和施工,打造高质量的工程项目。
关键词: BIM技术;物联网技术;装配式建筑;建筑设计;施工管理
DOI:10.12721/ccn.2023.157207
基金资助:
文章地址:

BIM是当前建筑行业中应用最为广泛的建筑信息模型,其作用贯穿于整个建筑的施工过程,重要性类似于人体的DNA。物联网是信息技术的产物,BIM+物联网的形式是建筑产业进行升级的需求,经济与科技的发展使得单一应用BIM技术的建筑项目数量减少,如同装配式建筑的综合项目需要BIM与物联网技术的集成,有利于促进建筑行业整体建筑模式的转变。

1 BIM技术与装配式建筑的特点分析

1.1 BIM技术特点

首先,BIM的模型可视化特性。在这个词出现以前,在建筑业的现代化建设中,房屋设计主要是以二维模型展开设计的,二维模型只可以看到有关构造与部分建筑外表,二维模型的立体性很差,需要发挥一定想象力才能理解其真实的三维图像。但是BIM技术的应用,不但能够展现出建筑的立体图像,还能够高效避免在对建筑实施后期处理过程中不同工种出现冲突状况。

其次,BIM的模型共享与可传递性特点。BIM技术是一种数据交换与转换平台,建立起来,BIM技术系统便能呈现建筑项目的数据资源共享,当需要修改建筑自身的部分信息时,便不用相关技术者亲自对图纸加以实际操作,可直接采用BIM技术便能对数据进行修改。如此一来,不但能够给项目工程建设带来诸多便利。同时,在构建BIM系统与呈现资源共享时,也能有效减少建筑生产成本,提升建筑生产质量。

最后,BIM模型的设计统一性。在应用3D技术设计建筑物模型时,所设计的建模必然会呈现出较好的设计效果。同时,该种模型也可对建筑物内部的一些结构有详尽的掌握,便于后续掌握建筑物的內貌、内部材料、光源等建筑物的内部结构。另外,设计者能在3D技术基础上以采集的数据来设计建筑模型,也能够在3D技术之上采集数据,剖析对建筑管理中存在的不足,科学设计最理想的整改办法。

1.2 装配式建筑特点

物联网预制装配式建筑能够进行批量化生产,把批量化生产的构件运送到工程施工现场并进行组装,该种建筑设计模式和以往建筑结构模式比较,无论是在施工效率还是在施工质量等层面均有其独到的优势。另外,装配式建筑结构本身就附有一定的环保效益,这在最大限度上可避免工程施工中噪音与扬尘等现象的呈现,减小工程项目施工对附近居民出行、生活及产生的影响,促使了工程建设经济效益与社会社会效益的综合提升。

2 现今物联网装配式建筑设计中存在的问题

2.1 建筑设计者匮乏创新意识

在物联网装配式建筑组设计中,设计工作是对设计工作者的经验、创新意识、知识水准等诸多层面整体素养要求较高的一项工作。尽管建筑设计者都具备丰富的工作经验与较高的知识基础,但鉴于他们常年处在一线工作,在持续工作中,出于工作效率与成本的考量,建筑设计工作者难以停下手中工作,思考其中的难点并实施创新,而是直接通过自身已有经验中的最优方案直接进行工作。长此以往,不但会导致建筑设计工作中严重匮乏创新性,同时还会造成建筑设计办法很难呈现进一步的变革与创新。

2.2 物联网的装配式建筑设计欠缺多元性

鉴于物联网的装配式建筑设计附有特殊性,所以其设计尺寸与范式在最大限度上会受到材料本身的力学结构与强度限制。所以,尽管在发展历程中物联网的装配式建筑设计己有了一定的样式,但依旧不能和繁琐的建筑市场需求、建设地理环境相适应。另外,鉴于对设计水准有一定要求,故此大部分装配式建筑设计存有抄袭或是趋同状况。

2.3 装配式建筑模块化拆分不合理

装配式建筑的重中之重就是模块化拆分与批量化生产。在以往工作中,鉴于上下层匮乏高效的沟通机制,进而导致在模块化拆分中未能与模块化装配的易用性相匹配,未能和批量化生产的有效性相匹配。从而造成诸多装配式建筑设计方案,鉴于模块化拆分不科学而造成难以组装及生产,最后只有宣告放弃,这样可在一定限度上减少人力与物力层面的浪费。

2.4 材料考察不到位

在实施物联网装配式建筑设计工作过程中,还应该全面思考到材料的生产成本、运输成本、承受能力、力学、吊装效率、生产效率等因素。在以往物联网装配式建筑设计工作中,鉴于匮乏数据化的设计工具,这会造成没有方法全面调动事先考察或得到的材料,纯人力的手算加之并不畅通的数据考察渠道,会让一些装配式建筑所运用的材料满足不了建筑物的持久应用,或让装配建设工作很难实施。

3 BIM技术在装配式建筑施工中的运用实践优势分析

3.1 准确核算,提高质量

相比普通的建筑工程施工,大部分建筑结构体均是利用现场施工模式实施搭建施工。基于此等状况下,倘若存在施工误差,势必会对其实施拆除,而后再一次进行施工,所以会导致施工进度迟缓、施工成本增多等诸多现象。BIM技术在物联网装配式建筑施工中的运用,可经过前期的有关结构参数与施工参数设计的核对,利用工厂化加工制作的模式,实施有关梁板结构及建筑基本结构模块的加工制造。从建筑工程的整体成本、工程的施工工期、造价成本等层面进行剖析,附有较大的施工优势。另外,对建筑工程施工质量的提高也起到了至关重要推动效用。

3.2 模拟施工,提高效率

BIM技术在物联网的装配式建筑工程施工中的运用,最大的优势在于:模拟施工,提高效率。在以往装配式建筑施工中鉴于涉及的部门较多,需要的基础数据较多,同时备受技术限制。在工程项目模拟测试实践中,存在实践运用价值低、可行性低等状况。BIM技术在物联网装配式建筑施工中的运用,利用建筑数据模型实施三维模拟测试,首先基本数据应该具有一定的系统性与完善性,故此具备了施工模拟测试的可行性。利用建筑数据模型实施三维模拟测试,有利于在工程施工方案改良与工程施工优化层面发挥重要效用。

4 BIM在物联网的装配式建筑设计中的运用

4.1 通过BIM构建建筑资源库

BIM技术在现今建筑领域中发挥着重要作用,同时也获取了一定成果,在物联网装配式建筑设计中,在构建物联网装配式建筑的资源库时BIM技术是最常见的应用手段。利用BIM技术的数字化特性,在物联网装配式建筑设计中应采用一定的资源构建数字化模型入库。诸如,电力库、机器设备库等。在工程建设中,鉴于资源具有庞大性,倘若凭借人工加以计算统计,那么极易导致差错,形成不必要的损失,把这些建筑资源利用BIM技术构建数据库,通过BIM技术了迅速构建数据化的清单表格。例如,沙砾粒径表,材料等级表等,将此类资源有条理的呈现在软件上,这样可精准的确保资源库高效性,还能促使相关工作者在对资源实施核查的同时提供诸多便利。另外,可把此类各样规格的资源加以分类并收纳。在BIM系统软件中,针对物联网装配式建筑设计来讲,此类资源所在的软件位置就是其BIM数据资源库。现今,BIM技术在国外也取得了更加宽泛的应用,不但能形成系统性的资源库,同时还能供诸多建筑物运用。

4.2 通过BIM技术实施物联网装配式建筑中数据连接

在实施物联网装配式建筑施工中,鉴于BIM与以往的二维技术不同,附有可视化,不但可让建筑相关工作者对该项目有更加透彻的掌握,还可更加轻松灵活的应对综合建筑项目,从而提高项目设计质量。另外,也正因BIM可视化特性,技术者可通过其构建物联网装配式建筑中各项数据进行高效连接,鉴于BIM软件中富含物联网装配式建筑中所有的数据资源,进而能够通过BIM技术批量的实施建筑资源数据的传递。例如把BIM所具备的人机数据实施综合调整,将通用的数据信息在该资源中加以传递与分享,确保了资源信息的综合应用,同时鉴于是在软件中实施传输与保留等备份功能,这样可有效降低数据出现遗漏等可能性。

结束语:

传统的建筑施工主要是现浇建造,其特点是耗费人力及物力资源,且产生的建筑施工垃圾较多,不符合我国的环保建设理念。装配式建筑接近绿色施工,人工耗费少,建筑安装粉尘少、噪声低,环境污染程度低,比较符合我国的建筑环保施工标准。但是实际使用中装配式建筑的设计与施工管理存在一定的问题,需要建筑行业引用BIM与物联网技术进行解决。

参考文献:

[1]杨帆. 基于BIM与物联网的装配式建筑设计与施工管理[D].西安科技大学,2019.

[2]渠立朋. BIM技术在装配式建筑设计及施工管理中的应用探索[D].中国矿业大学,2019.

[3]唐甜. 基于BIM的装配式建筑工程总承包合同计量支付研究[D].东南大学,2019.