分析BIM技術(shù)與工廠化預(yù)制加工技術(shù)結(jié)合應(yīng)用

[摘要]建筑工程項目具有投資大、耗能高、建設(shè)周期長等特點，并且還容易對環(huán)境造成污染，破壞生態(tài)平衡，在很大程度了阻礙了建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。為了協(xié)調(diào)建筑工程建設(shè)與生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系，保證可持續(xù)發(fā)展的實現(xiàn)，人們提出了BIM技術(shù)，經(jīng)過不斷發(fā)展、改進(jìn)，逐漸形成了BIM技術(shù)與工廠預(yù)制加工技術(shù)相結(jié)合的BIM-FC技術(shù)，在建筑設(shè)計與建設(shè)中發(fā)揮著越來越重要的作用。本文介紹了BIM-FC軟件構(gòu)架及關(guān)鍵技術(shù)，對其具體應(yīng)用進(jìn)行了分析，希望能夠起到借鑒作用。BIM技術(shù)是信息化建筑技術(shù)的核心，而工廠化預(yù)制加工將是未來機電安裝行業(yè)的趨勢。以平安金融中心為例，從BIM技術(shù)的深化技術(shù)階段開始，將工廠化預(yù)制加工理念銜接進(jìn)去，為風(fēng)管預(yù)制加工工廠化提供了一個很好的范本。

[關(guān)鍵詞]BIMJ技術(shù)；工廠預(yù)制加工技術(shù)；BIM-FC技術(shù)；應(yīng)用

BIM技術(shù)是一種應(yīng)用于工程設(shè)計建設(shè)管理的數(shù)據(jù)化工具，其根本含義是借助于信息技術(shù)，通過構(gòu)建模型并進(jìn)行計算、分析，將工程項目轉(zhuǎn)化為模型，將工程項目所有數(shù)據(jù)以及參數(shù)更加直觀的呈現(xiàn)出來。通過應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠為工作人員提供全面、準(zhǔn)確的工程資料，幫助工作人員制定更加科學(xué)的工程設(shè)計方案，并對施工過程進(jìn)行協(xié)調(diào)管理，加強不同部門之間的合作，完成高質(zhì)量工程項目的建設(shè)，茌現(xiàn)代化建筑工程建設(shè)中發(fā)揮著重要作用。

為了迎合綠色施工的需要，近年來我國機電安裝行業(yè)不斷引進(jìn)國外的先進(jìn)技術(shù)，并在工藝流程上加以改進(jìn)風(fēng)管、電氣母線、橋架等基本實現(xiàn)工廠化預(yù)制、現(xiàn)場安裝，但預(yù)制化程度與土建、鋼結(jié)構(gòu)、玻璃幕墻等行業(yè)相比差距還很大，特別是機電安裝工程中的管道焊接技術(shù)。近年來也無重大突破，依舊停留在現(xiàn)場焊接制作的操作模式階段。管道工程本身具備管徑多、材質(zhì)復(fù)雜、壁厚系列不等、焊接工程量大的特點。在施工過程中則受材料供應(yīng)、設(shè)備交安、氣候條件、現(xiàn)場作業(yè)面等諸多制約因素影響。同時由于管道連接中焊接量大成為其原因，主要是由于管線布置不夠精確限制了預(yù)制加工的深度和發(fā)展。傳統(tǒng)預(yù)制方式的管道預(yù)制深度只能達(dá)到25-35%，而工廠化預(yù)制方式可以達(dá)到60，甚至更高。

為此本課題提出了與BIM技術(shù)相結(jié)合的管道預(yù)制加工方式，擬加深管道預(yù)制加工的工廠化程度進(jìn)一步提高管道預(yù)制加工的精度。

1、BIM-FC軟件介紹及關(guān)鍵技術(shù)

BIM技術(shù)是建筑行業(yè)中一項重要數(shù)字化技術(shù)，貫穿建筑整個生命周期，通過將其與工廠化預(yù)制加工技術(shù)結(jié)合使用，逐漸發(fā)展形成BIM-FC技術(shù)，能夠有效提高施工效率，同時還能提高建筑機電工程產(chǎn)品質(zhì)量，在建筑工程設(shè)計、建設(shè)與維護(hù)中發(fā)揮著越來越重要的作用。

要想充分發(fā)揮出BIM-FC技術(shù)的應(yīng)用價值和應(yīng)用優(yōu)勢，首先需要全面了解BIM-FC軟件構(gòu)成，掌握其中的關(guān)鍵操作技術(shù)，正確、規(guī)范使用該項技術(shù)。本文介紹的BIM-FC軟件是以BIM-FIM軟件為基礎(chǔ)優(yōu)化而來的，軟件系統(tǒng)的整體框架以及客戶端框架分別為C/S架構(gòu)和MWM架構(gòu)，通過客戶端框架，能夠快速獲取工程項目的各項數(shù)據(jù)、參數(shù)、狀態(tài)以及工程各環(huán)節(jié)之間的關(guān)系，然后再經(jīng)由C/S架構(gòu)對這些信息進(jìn)行分析、處理，為工程設(shè)計提供更加科學(xué)、可靠的資料，協(xié)調(diào)工程質(zhì)量、工程成本以及工程進(jìn)度三者間的關(guān)系，完成高質(zhì)量的工程項目建設(shè)。

2、BIM-FC技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1在工程方案設(shè)計中的應(yīng)用

在設(shè)計工程方案時，通過應(yīng)用BIM-FC技術(shù)，能夠?qū)Σ煌こ汰h(huán)節(jié)進(jìn)行協(xié)調(diào)，有效提高了工程方案設(shè)計水平和設(shè)計質(zhì)量。首先，應(yīng)該借助線條將工程方案以立體方式呈現(xiàn)出來，構(gòu)建三維化可視工程模型，使工程邏輯關(guān)系更加直觀、清晰，改變了傳統(tǒng)平面設(shè)計模式。在完成模型構(gòu)建之后，需要根據(jù)工程特點和建設(shè)要求，將預(yù)制構(gòu)建工廠劃分為不同的功能模塊，并利用各個功能模塊協(xié)調(diào)工程不同環(huán)節(jié)之間的關(guān)系，保證工程項目的整體性。然后再利用三維模型對施工情況進(jìn)行模擬，找出施工中容易出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)，對工程方案進(jìn)行調(diào)整、優(yōu)化，保證工程效益的最大化。

2.2在工程項目建設(shè)中的應(yīng)用

在工程項目建設(shè)階段，需要利用BIM-FC技術(shù)從工程重點施工環(huán)節(jié)、工程造價以及基礎(chǔ)預(yù)埋與安裝三個方面進(jìn)行分析。首先，為了避免出現(xiàn)工程質(zhì)量隱患，應(yīng)該對復(fù)雜、重要以及隱蔽性工程進(jìn)行重點分析，更加直觀的將工程關(guān)系表現(xiàn)出來，針對施工中容易出錯的環(huán)節(jié)進(jìn)行整改，為確保工程質(zhì)量提供保障。其次，利用工程項目模型，對工程成本進(jìn)行預(yù)算，制定科學(xué)的物資采購技術(shù)，在保證施工順利完成的基礎(chǔ)上，避免出現(xiàn)物資堆積現(xiàn)象，并對工程人員組成進(jìn)行優(yōu)化配置，減少人工成本。最后，在工程基礎(chǔ)預(yù)埋以及設(shè)備安裝之前，利用BIM-FC技術(shù)可以明確各種管線關(guān)系，調(diào)整管線鋪設(shè)路線以及設(shè)備安裝位置，避免管線之間出現(xiàn)沖突，保證施工的順利進(jìn)行。

2.3在構(gòu)件生產(chǎn)過程中的應(yīng)用

BIM-FC技術(shù)在構(gòu)件生產(chǎn)過程中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在四個方面。第一，對構(gòu)件加工材料進(jìn)行管理，根據(jù)生產(chǎn)需求，制定科學(xué)的材料采購計劃，確保加工材料的及時供應(yīng)，完成訂單生產(chǎn)任務(wù)。第二，提高預(yù)制構(gòu)件加工質(zhì)量，實現(xiàn)工程項目不同技術(shù)領(lǐng)域的統(tǒng)一性和同步性，降低工程難度、減少操作次數(shù)，在提高生產(chǎn)效率的同時，能夠有效避免出現(xiàn)人為失誤現(xiàn)象。第三，提供構(gòu)件生產(chǎn)過程中的各項資料，包括預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)計劃和庫存情況，使加工人員做好加工準(zhǔn)備。第四，對不同構(gòu)架類型進(jìn)行標(biāo)注，協(xié)調(diào)項目施工各個部門之間的關(guān)系，根據(jù)工程建設(shè)需求，保證構(gòu)件的及時供應(yīng)，并對構(gòu)件運輸情況進(jìn)行監(jiān)測，對供應(yīng)計劃做出適當(dāng)調(diào)整。

2.4在工程運營維護(hù)中的應(yīng)用

完成工程建設(shè)之后，為了提高工程項目建設(shè)收益，還需要在工程投入使用后，對其進(jìn)行維護(hù)和管理，延長工程項目使用周期。利用BIM-FC技術(shù)可以對建筑內(nèi)各種設(shè)備的運行情況進(jìn)行實時監(jiān)督，了解設(shè)備運行狀態(tài)及工作性能，定期進(jìn)行維護(hù)，使其保持最佳工作狀態(tài)，當(dāng)出現(xiàn)故障問題或者設(shè)備老化時，及時進(jìn)行設(shè)備更新。

總結(jié)：

通過將BIM技術(shù)與工廠化預(yù)制加工技術(shù)相結(jié)合，能夠更加直觀化、立體化的將工程項目呈現(xiàn)出來，明確不同構(gòu)件之間的關(guān)系，根據(jù)建設(shè)需求及建設(shè)目的，對工程方案進(jìn)行調(diào)整，為構(gòu)件預(yù)制加工提供更加準(zhǔn)確的資料，提高工程建設(shè)質(zhì)量和施工效率，節(jié)約工程成本。基于BIM-FC技術(shù)在建筑全生命周期中表現(xiàn)出的巨大應(yīng)用優(yōu)勢，該項技術(shù)將會擁有更加廣闊的應(yīng)用前景，對推動建筑行業(yè)的發(fā)展具有重要意義。