浅谈BIM 技术在装配式建筑成本控制中的应用
2020-11-30张鹏
摘 要:装配式建筑是今后建筑业发展趋势,目前,我国的装配式混凝土建筑比现浇结构的成本要高,成为阻碍装配式混凝土建筑发展的关键因素之一,因此降低其成本并得到普遍推广具有重大意义。利用BIM信息化的优势针对不同阶段制订对应的解决措施,可以为降低装配式混凝土建筑构件成本的实际应用提供参考。
关键词:装配式建筑;预制构件;BIM技术;成本控制
一、 引言
装配式建筑是指在预制厂生产的各种预制构件(Precast Concrete,简称PC构件),通过一定的运输方式送达施工现场,工地建筑人员使用接头组装并用机械吊装部件,形成的功能性建筑。与传统的现浇施工方法相比,装配式建筑具有更高的工业化、低成本、高效率和低作业强度等优势。考虑到了绿色环保对促进建筑业的转型升级具有重要意义,因此近年来在我国得到大力推广。
蒋勤俭的研究表明,与发达国家相比,我国仍处于起步阶段。刘康针对我国装配式建筑在住宅中未来的发展进行了较为深入的探讨,认为预制装配式建筑是推进我国住宅产业化理想的住宅建筑体系。李浩分析了预制构件的深化设计过程和要点,提出了深化设计过程的主要缺点。樊则森等人对装配式建筑的设计要点进行了详细的分析,更好地为预制装配式建筑施工的进行打下基础。许远明提出了宅产业化成本高的影响因素。针对产业化住宅成本偏高这一制约因素,王涛发现,在相同的设计要求下,工业化住宅生产模式的成本会大于传统的现浇施工模式。齐宝库针对我国预制装配式建筑发展的瓶颈,提出了相应的对策,指出预制装配式建筑的成本还有很大的下降空间。贾宏俊分析了预制建筑和传统现浇法成本管理的差异,并运用层次分析法研究了预制建筑成本的影响因素。刘竞择等人针对装配式建筑成本控制进行了分析。从近年来的研究可以看出,国内学者的研究方向已经逐渐从预制建筑设计转向预制建筑成本控制。
综上所述,为了降低装配式混凝土建筑构件的成本,简述了BIM 技术在装配式建筑成本控制中的应用,将BIM技术运用到装配式建筑的成本控制中可以有效降低装配式建筑的成本,为降低装配式混凝土建筑构件成本的实际应用提供参考。
二、 BIM 技术在装配式建筑成本控制中的应用
近年来,伴随建筑工业化的加速,新技术被用来保证预制建筑的质量。利用BIM技术在装配式建筑的设计阶段、构件生产阶段、构件运输阶段、施工阶段实施全过程的成本控制,可以有效提高建筑质量,降低成本。
(一)设计阶段
1. 实现装配式预制构件的标准化设计
通过 BIM 建立构件标准化族库对构件的尺寸进行优化,能进一步使建筑标准化,减少预制构件的种类和数量,使构件成本最低化。
2. 提高装配式建筑设计效率
通过BIM平台,便利了各专业之间的沟通,其设计人员能够成功达到预想设计效果,通过仿真模拟可以找出设计过程中的错误,从而降低设计变更的成本。
3. 降低装配式建筑的设计误差
利用BIM可以对构件精确设计。在避免设计不合理及吊装方案不合理造成成本增大。
(二)生产阶段
1. 减少模具摊销费
拥有好的模具设计,不仅可以减少工作量、节约时间,更可以节省成本开支。所以,利用BIM进行设计,通过三维精确化、可视化和参数化的优势,可以采用三维手段简化大量的脑力劳动,并可以直接对构件建模查看和修正。
2. 减少窝工和窝料情况
通过BIM设计,相关制造商可以直接获取所制造部件的几何形状、材料、数量与工艺要求的详细信息。根据需求制订相应的原材料采购计划和零部件生产计划可以减少窝工与窝料情况。
(三)运输阶段
1. 运输效率
将BIM技术运用到预制构件实际的运输和管理过程中,通过植入RFID芯片,能够短时间内迅速获取车辆和构件的信息,实现对于运输车辆的准确定位以及信息收集。
2. 运输空间合理化
通过BIM可以模拟构件的装卸顺序以及相应的仓储货架和运输货架,可以做出与现场施工高效工作的运输线路,提高满载率,制订运输方案,考虑高度限制,结合吊装方案,降低现场堆放和运输成本。
(四)施工阶段
1. 优化吊装方案
通过BIM建模,确定起重机械与预制构件的放置位置;之后,根据建立的施工方案与施工组织设计,模拟现场吊装预制构件的整体过程;为施工人员提供技术指导,通过与施工人员及时沟通以选择最合理的吊装方案。
2. 施工模拟分析
采用BIM进行施工模拟,并按需供应材料,可以有效降低库存和成本。根據BIM的进度数据与成本控制软件,可以对项目成本进行实时监控,真正实现成本实时控制。
三、 小结
在技术应用过程中,计算机技术和大型数据库的优势是显而易见的。利用BIM信息化的优势,在不同阶段制订相应的解决方案,从而有效提高预制混凝土建筑的生产效率和施工质量,为降低预制混凝土建筑的成本提供有力支持。
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作者简介:张鹏,西安建筑科技大学土木工程学院。