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1、北京理工大学珠海学院北京理工大学珠海学院本科生毕业论文本科生毕业论文B BIMIM 技术在装配式建筑施技术在装配式建筑施工过程中的应用工过程中的应用学院：商学院专业：工程管理姓名：凌琳杰学号：160806101598指导教师：李秋力职称：高级工程师中国中国珠海珠海二二年三月十四日二二年三月十四日北京理工大学珠海学院北京理工大学珠海学院 20202020 届本科生毕业论文届本科生毕业论文I诚信承诺书诚信承诺书本人郑重承诺本人郑重承诺：我所呈交的毕业论文BIM 技术在装配式建筑施工过程中的应用是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，论文
2、使用的数据真实可靠。承诺人签名：日期：年月日北京理工大学珠海学院北京理工大学珠海学院 20202020 届本科生毕业论文届本科生毕业论文II摘摘要要我国的建筑行业发展至今，在国内多个地区仍以传统的建造方式开展项目的建设，建筑周期长，环境污染和建筑的高耗能没有能得到改善。然而，随着建筑业的不断发展，装配式建筑正逐步进入我国建筑市场，建筑业人士对其发展十分重视。我国已推出了相关的政策，促进新型建筑方式的发展。装配式建筑是一种环保、节能、高效的施工方式。目前，我国装配式建筑的预制构件质量较低，且存在很多问题需要解决，不及时解决这些问题，我国的装配式建筑难以进一步发展。BIM 技术是有效解决这些问题的
3、重要技术支撑，是设计和施工技术的改革，对提高装配式建筑的建筑效率，促进中国建筑业的工业化和信息化发展进程具有良好的影响。本文基于 BIM 技术的和装配式的建筑发展背景，探索这一课题在国内外的发展过程和研究现状，明确本研究的意义和目标；本文介绍了 BIM 技术的基本含义和装配式建筑的基本信息，还对各自的特点进行了详细解读。对目前我国发展装配式建筑所要解决的问题进行了陈列以及表达了见解，并突出本文的重心，将两者结合进行优势分析；最后，以新乡守拙园项目为例，介绍了项目的基本情况，分析了 BIM 技术在项目中应用的可行性。同时，对该工程的施工阶段进行了研究，并详细介绍了装配式建筑项目施工阶段 BIM技
4、术应用的具体情况。研究结果表明，BIM 技术具有很好的发展前景，对促进我国建筑业的工业化和信息化发展具有重要作用。关键词：关键词：BIM技术装配式建筑施工阶段北京理工大学珠海学院北京理工大学珠海学院 20202020 届本科生毕业论文届本科生毕业论文IIIAbstractUp to now,Chinas construction industry has been developing with the traditionalconstruction methods in many areas of the country.The construction cycle is long,thee
5、nvironmental pollution and the high energy consumption of buildings have not beenimproved.However,with the continuous development of the construction industry,prefabricated buildings are gradually entering the construction market in China,and theconstruction industry attaches great importance to its
6、 development.China has introducedrelevant policies to promote the development of new building methods.Prefabricated buildingis an environmentally friendly,energy-saving and efficient construction method.At present,the quality of prefabricated components of prefabricated buildings in China is low,and
7、 thereare many problems to be solved.BIM technology is an important technical support toeffectively solve these problems.It is the reform of design and construction technology andhas a good impact on improving the building efficiency of prefabricated buildings andpromotingtheindustrializationandinfo
8、rmatizationdevelopmentprocessofChinasconstruction industry.Based on the development background of BIM technology and prefabricated building,this paper explores the development process and research status of this subject at home andabroad,and clarifies the significance and objectives of this research
9、.This paper introduces thebasic meaning of BIM technology and the basic information of prefabricated building,andexplains their characteristics in detail.The problems to be solved in the development of prefabbuilding in China are displayed and opinions are expressed.Finally,taking the project ofxinx
10、iang shouzhuo park as an example,this paper introduces the basic situation of the projectand analyzes the feasibility of the application of BIM technology in the project.At the sametime,the construction phase of the project is studied,and the application of BIM technologyin the construction phase of
11、 the prefabricated building project is introduced in detail.Theresearch results show that BIM technology has a good development prospect and plays animportant role in promoting the industrialization and informatization development of Chinasconstruction industry.Keywords:BIM technologyprefabricated b
12、uildingconstruction stage北京理工大学珠海学院北京理工大学珠海学院 20202020 届本科生毕业论文届本科生毕业论文IV目录目录一、诸论.1（一）研究背景与现状.11.研究背景.12.研究现状.12.国内研究现状.2（二）研究意义和目的.21.研究的意义.22.研究的目的.3（三）研究的方法.3（四）本章小结.5二、BIM 技术和装配式建筑的理论研究.6（一）BIM 的概述.6（二）BIM 的特点.61.可视化.72.模拟性.73.协调性.84.优化性.85.可出图性.8（三）装配式建筑的简介.81.标准化设计.92.构件工厂化生产.93.现场装配化施工.9（四）发展
13、装配式的意义.91.发展装配式建筑可促进我国的绿色发展.92.发展装配式建筑可带动技术进步，推高建筑生产效率.93.发展装配式建筑可以提高建筑质量.104.发展装配式建筑可以促进我国的经济发展.10（五）本章小结.10三、BIM 技术在装配式建筑中的应用分析.11（一）现阶段我国装配式建筑发展现状.111.设计方面.112.构件生产方面.113.构件运输方面.124.管理方面.125.人力方面.12（二）BIM 技术在装配式建筑施工阶段的应用.121.BIM 技术在施工准备阶段的应用.122.BIM 技术在施工阶段的应用.13（三）BIM 技术与装配式建筑结合的优势.13北京理工大学珠海学院北
14、京理工大学珠海学院 20202020 届本科生毕业论文届本科生毕业论文V（四）本章小结.14四、案例分析.15（一）项目简介.15（二）项目应用 BIM 技术的可行性分析.16（三）施工阶段实践与总结.171.场地布置.172.施工模拟.183.主体结构构件安装.184.施工管理.22（四）效果与效益.221.效果总结.232.经济效益.233.社会效益.23（五）本章小结.24五、结论与展望.25（一）结论.25（二）展望.25参考文献.27致 谢.29附 件：.30北京理工大学珠海学院北京理工大学珠海学院 20202020 届本科生毕业论文届本科生毕业论文1第一章第一章诸论诸论一、一、研究
15、背景与现状研究背景与现状(一一)研究背景研究背景习近平总书记在 2019 年首次提出“中国建造”的理念，良好的运营环境为建筑业向高质量发展转型奠定了良好的基础，产业数字化转型浪潮也给建筑业转型带来了新的活力1。给建筑业改头换面，需要数字技术与业务变革互相融合，其中，核心就是 BIM技术。通过 BIM 技术能将实体建筑进行数字建模，这数字模型能跨越时间和空间，进行设计、模拟和深化，且可进行信息的收集、管理、交换、更新和存储等，而 BIM 技术是实现建筑实体转换成数字模型的技术支持。2016 年，国务院发布关于大力发展装配式建筑的指导意见，在该意见中提出了推进我国装配式建筑的发展进程，并期望能在
16、2026 年达到 30%的装配式建筑覆盖率。由此可得，在未来这些年里，装配式建筑将会是各大企业的重点发展对象，将建筑项目信息化转变的 BIM 技术，也是将我国建筑业带入信息化发展进程的一项重要技术。我国目前正在不同地区不同程度地推广和发展 BIM 技术。应用水平一般，质量不高，整体仍处于探索阶段。(二二)研究现状研究现状1.1.国外研究现状国外研究现状BIM 的概念于 20 世纪 70 年代，由 Chuck Eastman 提出。他认为，建筑信息建模是把一个完整的建筑项目在整个生命周期内的所有几何特性、功能要求与构件的性能信息、综合到一个单一的模型中，同时，这个单一模型的信息中还包括施工进度、
17、建造过程的过程控制信息2。BIM 技术最早是在美国使用，总务管理局（GSA）于 2003 年启动了国家 3D-4D-BIM 计划，并发布了一些 BIM 的标准3。2006 年，美国陆军工程兵团（一个联邦机构）发布了一份 15 年的 BIM 开发计划，承诺在军事建筑领域使用 BIM 技术4。现在日本的 BIM 技术的应用范围已经扩大到全国，并发展到政府推进的层面5。在瑞典、芬兰、丹麦等北欧国家，有一些 BIM 软件开发商，且在北欧国家冬天漫长多雪等气候的条件下，使得各企业都自觉地发展 BIM 技术，促进 BIM 技术的互操作性和开放标准6。在上世纪 50 年代，由于第二次世界大战的爆发，直接导致
18、居民住宅被大面积破坏，欧洲很多国家以新型的建造方式建了大量统一规格的房子，且该方式一直保留下来，就这样在欧洲各地发展起了装配式建筑。19 世纪 60 年代，装配式建筑扩展到日本、美国北京理工大学珠海学院北京理工大学珠海学院 20202020 届本科生毕业论文届本科生毕业论文2等发达国家，其技术体系也逐渐发展成型了。日本的装配式住宅经历了从标准化、多样化、规模化到集成化、信息化的演变过程，在内装修工业化方面发展的尤为迅速，并形成了主体与内部装备产业化的成熟协调体系7。2013 年，Negro 等人研究了预制建筑节点连接的形式，并取得了一定成果8。Parastesh 等人研发了一种新型的、延性好、
19、抗弯性能高的梁柱节点，它专门用于高地地区的预制混凝土框架结构9。在 2015 年，Baran对预制预应力混凝土中的空心板构件的抗弯性能进行了分析10。与此同时，Kiruthika和 Parthiban 对预制后张法预应力楼板的设计进行了研究，为以后的研究做出很大的贡献11。目前，装配式建筑技术较为成熟地区都集中在欧洲的发达国家，他们在该技术上应用范围广，应用程度高，效果明显。这些国家装配式建筑的发展过程、技术和标准都为我国的装配式建筑的发展提供了难能可贵的经验。2.2.国内研究现状国内研究现状近年来，BIM 技术的应用逐渐成为中国建筑业愿景的一部分，并得到越来越多专业人士的认可。BIM 技术在
20、中国建筑业得到了迅速的推广和发展，且国家各地区都陆续颁布了相关政策，助推 BIM 技术在我国的发展。在 2012 年，张建平等人研究了 BIM 在工程项目中使用的技术应用系统，并在 BIM技术的基础上，研发了多个管理工程的软件12。2014 年，杨振清等人 BIM 技术将深化设计更精确、效率更高的应用到超高层工程中13。也是 2014 年，佟曾等人在装修类的项目上结合了 BIM 技术，有了浅层的试用研究和应用方式14。2016 年，何佰洲与其团队对 BIM 技术的特点及优势进行了总结，将 BIM 技术应用到项目管理中，展望了工程合同与 BIM 技术的结合15。2017 年，李飞等人通过 BIM
21、 技术的应用，在施工前进行了三维场地布置，为项目的开展避免了很多歪路，BIM 模型的创建方便了现场资源布置和管理，取得了很大的成功16。2011 年，陈继良、张东生将 BIM 技术应用在上海中心大厦，进行了信息传递和其优势等分析，并表示 BIM 技术会改变整个建筑业的格局17。2013 年，夏海兵和他的团队在上海的一个装配式建筑项目上使用了BIM技术，并对整个生命周期进行了分析和指导18。2014 年，齐宝库、李长富将 BIM 技术应用于装配式建筑全生命周期管理，并提出该应用具有发展优势19。2015 年，王爱兰等人运用 BIM 技术结合公租房的案例，提出了装配式整体混凝土建筑出现多种问题的解
22、决方案20。2016 年，邓思华等人在装配式预制混凝土框架结构运用了 BIM 技术，并进行了预装配仿真21。这一系列的研究成果促进了中国建筑业信息化、标准化和工业化的发展。二、二、研究意义和目的研究意义和目的(一一)研究的意义研究的意义北京理工大学珠海学院北京理工大学珠海学院 20202020 届本科生毕业论文届本科生毕业论文3在经济全球化进程的推动下，发展我国的本土经济成为重任，建筑业是我国的一大传统行业，其发展也是倍受人们的关注的。我国建筑业发展迅速，但许多建筑工地仍保留着传统的方式，存在施工技术创新不强，建筑质量不高，资源利用不合理以及环境污染严重等问题，对我国的可持续发展有着深远的影响
23、。针对装配式建筑的需求，可以运用 BIM 技术进行设计上的碰撞检查、施工进度模拟管理和资源合理配置等应用，整个工程的数字化、信息化，可以在施工前及时发现和解决许多施工问题，避免建筑各个阶段的资源浪费，有效提高施工效率和资源利用率。BIM 技术在预制建筑中的应用促进了规划阶段、施工阶段的整个装配过程以及运营和维护阶段的信息管理的协调，而且能够从本质上突破业主、设计部门、施工单位之间的阻碍问题，提高装配式建筑全生命周期整合的实用价值，实现新时期装配式建筑发展的重大突破7。(二二)研究的目的研究的目的建筑业一直跟随着我国经济快速发展的脚步，迈向工业化与信息化的前进步伐，也正因如此，符合两大方向的装配
24、式建筑和 BIM 技术越来越受到社会与业内人们的青睐。与很多新型技术相同，得益于国外的理论借鉴，在理论上都较为充分，但在实际中应用到项目上却遇到看很多问题，拖慢了其发展的速度。本文在探讨装配式建筑中引入了 BIM技术的应用，目的如下：（1）本文依次对 BIM 技术和装配式建筑的基本含义、装配式建筑我国的发展过程中出现的问题、两者结合之优势、BIM 技术在其施工阶段的应用，并对其可行性进行了详细的分析。（2）探究现阶段装配式建筑施工上所面临的问题，找出各项工作与 BIM 技术应用上的关联。（3）结合具体实例，针对该实例的具体情况分析了应用 BIM 技术的可行性。对 BIM技术在该装配式建筑实例中
25、的具体应用情况进行阶段性的总结，将应用的体系完善作为其他项目的参考借鉴，为其未来的发展铺设垫脚石。三、三、研究的方法研究的方法在本文中主要用到的研究方法有：对比分析法、文献研究法、案例分析法。（1）对比分析法在装配式建筑中应用 BIM 技术与装配式建筑对比参照，结合我国现阶段装配式建筑所存在的问题，分析了两者结合的优点，进一步确定了适合当前建筑业发展的技术。（2）文献研究法针对本课题要研究的内容进行查找、判断、归纳整理与本课题的相关资料，分类整理收集好的资料，进一步筛选出与符合研究内容的已有研究成果，再进行二次归类、探北京理工大学珠海学院北京理工大学珠海学院 20202020 届本科生毕业论文
26、届本科生毕业论文4究、整理思路，从而找到自己的研究路线和突破口。（3）案例分析法本文通过对具体的案例深入研究分析，以此案例来验证 BIM 技术应用于装配式建筑施工上的优势与价值所在，最终从案例中得出相应结论。研究技术线路如图 1-1图 1-1技术路线图北京理工大学珠海学院北京理工大学珠海学院 20202020 届本科生毕业论文届本科生毕业论文5四、四、本章小结本章小结本章首先对国内与国外的BIM技术和装配式建筑的现阶段的研究成果和发展的历程进行陈述，其次对本课题的所研究的意义和目的阐述，并展示了本文的研究思路和整个技术路线。北京理工大学珠海学院北京理工大学珠海学院 20202020 届本科生毕
27、业论文届本科生毕业论文6第二章第二章BIMBIM 技术和装配式建筑的理论研究技术和装配式建筑的理论研究一、一、BIMBIM 的概述的概述BIM 的全称 Building Information Modeling，即建筑信息模型。它是指在建筑项目的整个生命周期中对实体建筑进行数字建模，对其具体的实体参数和所匹配的功能性质以数字形式转化，创建成三维立体的具备参数的模型，通过对模型的各种应用，可实现设计、施工和管理一体化，它是建设项目中各阶段交流、优化、协作、管理的技术和方法。如果说 CAD 技术是建筑行业的第一次变革，让人们从手工绘图转变成计算机制图，摆脱了手工绘图效率低的问题，那么 BIM 技术
28、就是建筑行业的又一次重大的变革，该技术将建筑工程从二维平面转换为三维立体，是建筑工程建模与信息化的结合。为建设项目各阶段的专业人员提供了一个沟通和信息共享的平台，使建筑项目的各专业在每个阶段中联系更加紧密、高效，进而形成了完整的建筑信息共享体系，实现了信息的共享。BIM 技术在建筑中的应用越来越完善，其应用辐射到建筑的整个生命周期，BIM 技术的整个生命周期应用方案如图 2-1 所示。图 2-1 BIM 技术全生命周期应用图二、二、BIMBIM 的特点的特点北京理工大学珠海学院北京理工大学珠海学院 20202020 届本科生毕业论文届本科生毕业论文7BIM 技术是建筑业数字化改革的核心技术。根
29、据 BIM 技术的重要性，结合建设项目从项目规划到设计、维护的整个技术应用过程，如图 2-2 所示，将 BIM 技术的特点总结如下：图 2-2 BIM 技术的特点(一一)可视化可视化可视化意味着项目的所有信息都可以用肉眼看到。在项目的设计、施工、管理和维护过程中，各参与方的沟通、协调和决策处于可视化状态。对于建筑业来说，可视化的作用在项目的各个阶段都是非常有利的。在过去传统的建筑方式中，人们对项目的了解所依赖的是普通的平面施工图，通过图纸上的线段、标注等信息，来对项目的各种构造的形式进行三维想象，解释设计方法。这种传统方式下，对于简单的构造不难想象，但细节也不能面面俱到，随着建筑行业的日益发展
30、，建筑形式的种类也日益增多，很多复杂的构造在图纸上难以表达出来，更别说要技术人员对其想象了。而 BIM 技术的可视性很好的解决了这个问题，将构造的形状、大小等物理信息从二维图纸带到三维立体中，以三维模型的形式展现在技术人员面前，可以直观的看到构造的所有信息。(二二)模拟性模拟性BIM 的模拟可以模拟项目设计的建筑物和位置条件，并利用该模型进行现实中未开展的一系列工作进程模拟实验和分析等。在整个项目实施之前，对项目的性能分析和施工计划安排是否合理等都是未知的，然而，通过对 BIM 技术的模拟性，我们可以对项目进行相关的仿真实验，通过实验可以找出问题并解决，让项目的开展可以顺利进行。例如，BIM
31、可以在设计阶段节能、模拟阳光、噪声等；在施工阶段，可根据施工计划进行北京理工大学珠海学院北京理工大学珠海学院 20202020 届本科生毕业论文届本科生毕业论文84D 模拟，以模拟施工，对材料设备进场、劳动力分配、班组排版等；它还可以进行 5D仿真、项目管理和成本控制；运营阶段可模拟日常紧急情况的处理等，对项目的安全进程严格把控。(三三)协调性协调性在建筑业中，协调是一项非常重要的工作。工程项目的建设过程是非常复杂的，总会遇到很多问题的，这时就需要相关领域的人员进行开会讨论，进而找出原因和解决方案，协调解决问题。但在设计阶段，不同专业的设计人员之间沟通不足，往往会产生碰撞，如机电专业的管道布置
32、，不能全面考虑到现场施工的实际情况，导致施工时出现管线与其他构造碰撞问题。这种问题可以通过 BIM 的协调性来解决，BIM 模型允许在施工前进行碰撞检测，生成协调数据，提供给各专业的相关人员进行开会沟通，减少设计和设计变更，提高工作效率。(四四)优化性优化性在项目的设计、施工、运营和维护阶段，都是一个必须不断优化的过程。基于 BIM技术的应用，可以更好的优化项目。建筑行业的日益更新，使现代的建筑物复杂程度超过了人们的可控范围，倘若不能保证项目的信息准确性和完整性，那么将难以展开合理的优化工作，进而直接影响其结果的合理性，凭借 BIM 技术创建的三维数字模型，可以为各项工作的开展提供可靠的信息，
33、包括基本信息、组成信息和功能信息，BIM 有多种支持优化工具，可以对复杂的项目进行全方位的优化，优化后的结果可以使相关人员更加直观的了解项目的设计方案，而选择一套较为合理的建筑实施方案，也能有效地减少施工时间和成本。(五五)可出图性可出图性应用 BIM 技术对建筑物进行三维建模后，可形成综合的施工图，应用该 BIM 模型出图，可以有效的保证图纸的准确性，出图时还可以导出详细的构件材料表，且可设置为自动标注，方便快捷。三、三、装配式建筑的简介装配式建筑的简介装配式建筑的核心工业化生产，在工厂生产预制构件完成后，将其运输到现场然后进行标准化安装的建造模式，是将一个完整的建筑实体，标准化设计分为几个
34、部件，在工厂加工制造，经过专门的运输工具运输到现场，经过组装、连接、拼装成的建筑物。装配式建筑包括深化设计、工业生产制造、成品构件运输、现场组装和安装，是我国建筑行业的重要变革，可以实现节能环保、缩短工期、提高效率等，改善我国城市建设环境具有十分重要的意义。北京理工大学珠海学院北京理工大学珠海学院 20202020 届本科生毕业论文届本科生毕业论文9装配式建筑是建筑向工业化转化的过程。其主要特点是：标准化设计、构件工厂化生产、现场装配化施工。(一一)标准化设计标准化设计在进行构件的制作生产之前，必须要做好的一项工作是对构件的标准化设计，并根据设计的结果制作与之匹配的统一标准的模板，这样才能满足
35、工厂生产构件的要求。在设计阶段，应根据一般建筑构件提供统一的标准和模型，开展适用性范围大的设计，进而使构件生产集约化、通用化。通过这种模式，可以有效地提高生产速度，还能降低制作成本。(二二)构件工厂化生产构件工厂化生产装配式建筑重要组成部分是经过工厂规范生产出来的预制构件，根据设计方提供的预制构件图纸或 BIM 模型，制作相应的模具，然后自动化的标准化生产在车间里进行，可以制作出偏差控制在极小范围内的高质量的预制构件。还可以根据项目需要，生产具有功能性质的预制构件。(三三)现场装配化施工现场装配化施工预制构件在车间制造完成后，进行维护、储存、试验，然后运至施工现场，进行组合、吊装和连接。装配式
36、建筑施工的方式不再沿用传统的建造方式，预制构件在工厂进行生产加工的时候，现场的其他施工工序可以同时进行，对工程项目的周期起到了缩短的作用，且有助于施工效率的提高。四、四、发展装配式的意义发展装配式的意义(一一)发展装配式建筑可促进我国的绿色发展发展装配式建筑可促进我国的绿色发展在现阶段的建筑行业中，传统的粗放型建造方式所占的市场比例仍很大，这就导致资源浪费、建筑废弃物多、环境污染严重和噪声等问题未能得到改善，不符合国家的可持续发展战略。传统的建筑可以用装配式建筑的方式来代替，可以从根本上改善传统建筑造成的资源浪费和环境污染。目前，国家为了更好的推进装配式建筑的发展进程，出台了多个关于发展装配式
37、建筑的指导意见和方针，意在通过政策的形式鼓励各大企业开展装配式建筑业务，使其发展能够改善城市环境。(二二)发展装配式建筑可带动技术进步，推高建筑生产效率发展装配式建筑可带动技术进步，推高建筑生产效率装配式建筑不同于传统建筑方式，预制构件是其很重要一部分构成，在工厂的车间进行生产的，可以说很大程度建筑进程不受天气、环境影响，施工的机械设备应用程度北京理工大学珠海学院北京理工大学珠海学院 20202020 届本科生毕业论文届本科生毕业论文10高，降低劳动力，且需要应用的创新技术多样，高技术水平，创新管理，提高生产效率。(三三)发展装配式建筑可以提高建筑质量发展装配式建筑可以提高建筑质量利用生产线生
38、产装配用预制构件是装配式建筑的一大主要优势，其生产的预制构件误差小，质量稳定，且构件组合安装流程规范化，对施工时失误的发生和人为偏差的出现有有效的改善作用，进一步确保了项目的工程质量，且构件功能多样性可满足建筑的不同功能需求，全面提高了建筑物的品质和性能。(四四)发展装配式建筑可以促进我国的经济发展发展装配式建筑可以促进我国的经济发展我国产业经济的重要支柱建筑业，其发展对全国经济有着重要影响。对装配式建筑项目的业务开发可以促进建筑市场的经济发展，由大型国有企业引领新型企业向建筑市场的新方向进军，以此营造一个良好竞争的建筑市场，进而带动地方经济的发展，促进中国经济稳定增长。五、五、本章小结本章小
39、结本章先描述了 BIM 技术和装配建筑的含义，然后以两者各自的特点为切入口进行详细分析，并根据实际情况展开分析发展装配式建筑的意义。北京理工大学珠海学院北京理工大学珠海学院 20202020 届本科生毕业论文届本科生毕业论文11第三章第三章BIMBIM 技术在装配式建筑中的应用技术在装配式建筑中的应用分析分析一、一、现阶段我国装配式建筑发展现状现阶段我国装配式建筑发展现状现阶段，我国正在积极推进装配式建筑，其发展对业内市场的影响也越来越重要。作为工程专业的学子也清晰的认识到，装配式建筑在我国建筑业的大力发展是势在必行的。跟很多新兴的新型技术一样，装配式建筑在我国的发展速度仍是较为缓慢的，需要时
40、间去不断实践累积经验，且在目前的实际情况下，与过去的施工方式相比，总造价实际上偏高，阻碍了装配式的进一步发展。本文分析了我国装配式建筑的发展现状，主要问题有：(一一)设计方面设计方面设计阶段的技术应用仍需进步。在装配发展的早期阶段，构件的构造是在二维平面上，利用 CAD 进行构件的构造。但是，在构件的制造过程中，生产人员必须在脑海中呈现构件的三维空间，当生产人员的看图识别能力不足时，就会对图纸的理解不到位，制造的部件不符合要求；在设计过程中会发生管线碰撞，在 CAD 设计图中所展示的，结构、机电、电气等专业都是相互独立的，在构件深化设计阶段很难通过独立分开的图纸进行每个部分的碰撞检查，难以对构
41、件进行结构开洞和管线、螺栓这些的预埋，需在后期对进行开洞和管线的开槽，影响装配式施工的安装进程和建筑的稳定性。缺乏相关技术经验，对构件的拆分不合理。在设计过程中，构件的拆分也是极为重要的，但目前针对构件拆分这块，设计人员仅是根据规范要求来进行拆分设计，从生产、运输、施工等环节不考虑共用施工的要求。构件设计部分会在设计单位进行拆分设计，然后经过工厂车间的精细化加工制作，最后一部分是将构件运至施工现场进行组装、吊装和安装，整个过程涉及有生产、检测、运输、安装等环节的技术人员协同作业，这就说明拆分设计的工作除了满足规范标准和建筑的艺术与功能需求之外，还考虑满足制作、运输、成本、以及施工可行性等因素。
42、(二二)构件生产方面构件生产方面目前，我国成品建筑的发展相对滞后，标准化程度不高。在这个阶段，每个项目都是独立的，在构件、模具和安装工艺上都是根据单独的项目而规划定制的，这直接导致了建筑构件的低可重复使用性，工厂需要根据不同项目的构件设计进行模具的制作，在针对性的生产构件，因此，装配式建筑成本很高。提高标准化程度，降低生产成本，是我国装配式建筑发展的重要任务。预制构件的生产质量和供应能力还有很大的提升空间。装配式建筑对预制构件的结北京理工大学珠海学院北京理工大学珠海学院 20202020 届本科生毕业论文届本科生毕业论文12构功能、外观质量和尺寸的精确度都有很高的要求，根据施工现场实际情况，预
43、留构件管口。在工厂的制作过程需要严格把控，减少误差，提高构件质量。(三三)构件运输方面构件运输方面构件的物流运输不够系统化。构件生产完成后，高效的物流系统对装配式建筑也具有重要意义，它可以保证构件能及时运送到现场，在构件运输过程中保证构件的质量不受损坏，减少二次运输，降低运输成本，提高装配效率。但目前装配件物流运输体系还不完善，不恰当的搬运和放置过程会导致构件损坏严重，且构件生产工厂与现场之间联系不到位，出现构件运送到了却无处放置或者放置位置不当，以至于影响施工现场的安装顺序，施工效率低。(四四)管理方面管理方面现阶段装配式建筑管理适应性差，其在各个阶段的管理模式仍停留在过去的现浇建筑层面，无
44、法很好的适应装配式建筑的管理体系，且在管理规范上并不完善，难以在质量、进度、安全方面上制定统一的管理标准，各参与方对各自的制度、管理职责、管理标准不够明确。装配式建筑需要各参与方紧密配合，协同作业，项目管理需要高度协调，装配式建筑的发展需要完善自身的管理体系，提高管理水平和丰富的管理资源，进一步适应装配式建筑的管理。(五五)人力方面人力方面目前，装配式建筑处于发展阶段，还没有从传统现浇的模式过渡，很多工人的专业技术程度没有达到装配式的要求，对装配式的施工工艺流程陌生，因此很难提高工作效率，而且错误率很高。而建设单位也缺乏与总装管理相匹配的管理人员。对此，在施工前，必须对工人和管理人员进行培训，
45、以有效提高他们的工作效率，减少失误的出现。二、二、BIMBIM 技术在装配式建筑施工阶段的应用技术在装配式建筑施工阶段的应用(一一)BIMBIM 技术在施工准备阶段的应用技术在施工准备阶段的应用装配式建筑的工艺技术和工艺流程不同于传统施工，技术难度也更高。同时，在现场的施工过程中，也会出现一些新的问题，如构件的存放和保管、构件的组装顺序、大型设施的进场等。利用 BIM 技术可以有效地解决这些问题，使装配式建筑的施工过程更加高效。在装配式建筑施工前，首先要布置施工场地，包括构件进场路线以及放置位置、吊装大型设备的进场和临建的安装位置。借助于 Revit 软件，将工程建筑物和施工现场的相关参数建立
46、成三维模型，并导入 Navisworks 中进行动态模拟，可以非常直观的了解到整个施工过程。建好的模型可以输入时间参数，随着时间参数的变化构成 4D 场地模北京理工大学珠海学院北京理工大学珠海学院 20202020 届本科生毕业论文届本科生毕业论文13型，依据施工现场的实时情况对各部分的模型的位置调整，并模拟构件运至现场后的摆放和吊装设备的进场，解决施工现场的场地布置与区域划分问题，避免出构件堆放无序，确保施工过程的质量和效率。利用 BIM 技术还可以进行全过程的施工模拟，实现未建先知，事先对施工过程和结果有清楚的了解。装配时对关键节点的施工工艺和施工步骤要求很高。设计模拟允许对建筑物各部分的
47、不同构件和节点进行模拟安装，并提前记录安装要点。它还可以模拟和优化多个项目计划，选择最佳的执行方案。施工模拟可以让施工人员对整个施工过程有一个清晰的认识，包括对装配式建筑不了解的新人员，也可以通过施工模拟对项目的整个施工流程、施工工艺和技术要点在短时间内掌握，有效地提高了施工效率，减少了误差的发生。(二二)BIMBIM 技术在施工阶段的应用技术在施工阶段的应用在施工的进度管理上，BIM 技术的应用有着显著的作用。在选出最佳的施工方案后，根据该施工方案生成施工计划甘特图，将 BIM 模型与甘特图导入广联达的 5D BIM 软件中，系统根据进度计划数据建立三维可视化进度模型，可以直观地反映整个施工
48、过程，实时地对工程完成情况进行回顾，分析进度差异，可根据分析结果找出问题所在，并实施相对于的措施调整进度。BIM 技术的可视化也可以促进各专业在施工阶段的合作。通过 BIM 信息平台的创建，可以整合所有项目专业的信息，促进项目各方的施工活动，以及各个施工阶段不同专业的施工管理。项目人员可以在信息平台上进行信息交流和接收，出现问题能及时上报并审批，开展协同会议，对问题开展研讨及时找出解决方案，保证了项目的顺利进行。三、三、BIMBIM 技术与装配式建筑结合的优势技术与装配式建筑结合的优势BIM 技术对装配式建筑的发展有着决定性的影响。随着建筑市场的发展，中国建筑业的未来正朝着绿色化、信息化、技术
49、化和标准化的方向迈进。装配式建筑符合了其绿色环保和标准化要求，而 BIM 技术的则满足了建筑业的信息化与技术化的发展，对装配式建筑的实施过程有着重要意义，两者相结合，让我国建筑行业在绿色发展道路越走越远。传统的建筑模式是一个单向线性流程，在信息的传递过程中，由业主到设计单位，再到施工单位由管理人员传到施工现场的工作人员，同理，现场出现问题时，也需要反向传递按照顺序一级一级向上汇报，如图 3-1 所示。这一过程相对时间较长，信息传递过程将缺少或偏离不能准确、充分传递到下一层次的信息。然而，BIM 技术的应用改善了传递方式。在装配 shi4 建筑中，建立了 BIM 数据库和信息平台，加强了业主、设
50、计单位、构件生产工厂、施工单位和现场人员之间的联系，沟通更加及时，项目数据更新更高效。所有参与者都可以在信息平台上交流信息，各专业都可以协同工作，工作高效北京理工大学珠海学院北京理工大学珠海学院 20202020 届本科生毕业论文届本科生毕业论文14且减少了各阶段的失误出现，缩短了施工工期。图 3-1 传统建筑模式信息传递流程BIM 技术不仅能有效地进行信息交流，而且在设计、构件生产、施工和运营等方面发挥着重要作用。BIM 技术可用于多个专业的协同设计和设计模型的碰撞试验，能及时找出问题并实施措施调整；在制作预制构件时，厂家可以根据设计单位提供的三维模型，从中获取模型的各种物理信息和功能特性，