摘要:BIM 技术在装配式建筑中具有比较广泛的应用,能够通过各个环节严格控制,有效提升建筑工程的质量,实现良好的施工效果。在装配式建筑结构施工中,需要在了解建筑特点的基础上,意识到BIM 技术的重要性,做好这一技术在设计阶段、预制件生产阶段、施工阶段中的应用,使施工中的每个步骤得到切实有效的控制,从而促进建筑工程行业的高质量发展,为建筑产业的创新推进提供更加强大的内在动力。本文探讨了BIM技术在装配式建筑结构施工中的应用。
关键词:BIM技术;装配式建筑施工;应用
装配式建筑结构施工技术对于完善我国建筑项目有着重要的意义,然而现阶段存在着预配件规格不统一,相关管理体系不完善等问题,为了有效地解决这些缺点,BIM技术应该被广泛应用于装配式建筑结构的建设中。BIM技术凭借自身良好的可视化、模拟化和优化性等特点,能够极大地提升施工效率,保障施工项目的质量。
1 BIM 技术定义及特点
1.1 定义
BIM 技术又称之为建筑信息模型技术,主要是借助3D 技术,基于建筑工程项目各个专业信息基础上,建设针对性的工程数字模型,对建筑工程实施全生命周期管理,为建筑工程设计与建筑工程施工提供可靠性依据。BIM 技术本身具备参数化建模功能,BIM 技术的应用能够提升设计效率与设计质量,保障建筑工程项目安全管理水平。
1.2 特点
通过深入分析,BIM 技术在实际应用中,具备可视化、虚拟化、协调性的特点,详细分析如下。
1.2.1 可视化
BIM 技术能够将工程的几何、物理、功能特性展现出来,在此基础上,建设数字模型,展现工程施工、设计各个阶段,能够创建可视化模型。BIM 技术借助BIM 建模软件平台,可直接出示建筑施工图,不断扩展工程可视化范围。BIM 建模核心软件,主要包含建筑、安装、结构信息,能够实现各项资料与数据的整合,构建综合信息模型。
1.2.2 协调性
由于建筑工程涉及较多的人员与部门,包含设计方、业主方、施工方、监理方、检验方等,想要实现不同利益方的有效沟通难度较大。若各方协调不及时,将会导致设计图与实际不符、施工环节碰撞等问题的出现,影响施工进度,降低施工质量。通过合理应用BIM 技术,能够更好的协调各方关系,再出现技术问题的情况下,不管是技术人员还是施工人员,借助BIM 技术均可快速做出反应。最为重要的是,BIM 技术在建筑工程施工图纸设计阶段,就可发现其中的问题,只要及时修改,就可降低施工难度与施工成本。
1.2.3 虚拟化
在建筑工程内应用BIM 技术,能够模拟与虚拟建筑项目设计、建筑项目施工、建筑项目运营。在建筑项目设计阶段,BIM 技术能够自主开展节能、日照、热传导、能耗等模拟。项目工程施工阶段,BIM 技能够动态模拟施工流程,强化3D、4D、5D 技术的应用。运营管理阶段,应用BIM 技术能够分析模拟地震疏散、火灾紧急疏散等不同状态下的工况,为运营管理带来更大便利。
2 BIM技术在装配式建筑结构施工中的应用
2.1 BIM 技术在设计阶段的运用
装配式建筑设计中,由于需要对预制构件进行各类预埋和预留的设计,因此更加需要各专业的设计人员密切配合。装配式建筑设计中的各专业设计人员能够快速地传递各自专业的设计信息,对设计方案进行“同步”修改。
借助BIM技术与“云端”技术,各专业设计人员可以将包含有各自专业的设计信息的BIM模型统一上传至BIM设计平台,通过碰撞与自动纠错功能,自动筛选出各专业之间的设计冲突,帮助各专业设计人员及时找出专业设计中存在的问题;装配式建筑中预制构件的种类和样式繁多,出图量大,通过BIM技术的“协同”设计功能,某一专业设计人员修改的设计参数能够同步、无误地被其他专业设计人员调用,这方便了配套专业设计队员进行设计方案的调整,节省各专业设计人员由于设计方案调整所耗费的时间和精力。此外,通过授予装配式建筑专业设计人员、构件拆分设计人员、以及相关的技术和管理人员不同的管理和修改权限,可以使更多的技术和管理专业人士参与到装配式建筑的设计过程中,根据自己所处的专业提出意见和建议,提高业主对装配式建筑设计单位的满意度。
2.2 BIM 技术在成本预算与材料采购中的运用
施工企业通过对BIM信息模型的运用,也可以对生产阶段中涉及到的材料、劳务、设备数量等基本信息进行及时模拟与计算优化,以此帮助其他部门完成生产计划、物质需求计划等目标,进而使得企业能够在成本控制上获得更为明显的优势。通过BIM技术中自动提取需求的功能,也可以实现根据指导完成采购的工作任务。
2.3 BIM 技术在生产阶段的应用
2.3.1 优化整合预制构件生产流程
装配式建筑的预制构件生产阶段是装配式建筑生产周期中的重要环节,也是连接装配式建筑设计与施工的关键环节。为了保证预制构件生产中所需加工信息的准确性,预制构件生产厂家可以从装配式建筑BIM模型中直接调取预制构件的几何尺寸信息,制定相应的构件生产计划,并在预制构件生产的同时,向施工单位传递构件生产的进度信息。为了保证预制构件的质量和建立装配式建筑质量可追溯机制,生产厂家可以在预制构件生产阶段为各类预制构件植入含有构件几何尺水材料种类、安装位置等信息的RFID芯片,通过RFID技术对预制构件进行物流管理,提高预制构件仓储和运输的效率。
2.3.2 加快装配式建筑模型试制过程
为了保证施工的进度和质量,在装配式建筑设计方案完成后,设计人员将BIM模型中所包含的各种构配件信息与预制构件生产厂商共享,生产厂商可以直接获取产品的尺寸、材料、预制构件内钢筋的等级等参数信息,所有的设计数据及参数可以通过条形码的形式直接转换为加工参数,实现装配式建筑BIM模型中的预制构件设计信息与装配式建筑预制构件生产系统直接对接,提高装配式建筑预制构件生产的自动化程度和生产效率。还可以通过3D打印的方式,直接将装配式建筑BIM模型打印出来,从而极大地加快装配式建筑的试制过程,并可根据打印出的装配式建筑模型校验原有设计方案的合理性。
2.4 BIM 技术在运维阶段的应用
一幢建筑在其生寿命周期的费用消耗中,约80%的部分是发生在其使用阶段。在建筑物的平均使用年限达到7年以后,使用阶段发生的费用就会超过该建筑物最初的建筑安装的造价,然后,就以一种不均匀的抬高比例增长。因此,职业化的运维管理将会给业主和运营商带来极大的经济效益。但目前在装配式建筑中,对建筑和设备进行维修时,需二次进行信息收集,且信息量大,致使信息不全。再者,难以控制、管理建筑管线的老化和破损,导致建筑发生火灾等危害,致使建筑无法达到规定的设计年限。而运用BIM技术,可以建立建筑从生产阶段到运维阶段的全部信息理系统。在建筑日常运行时,可对设备动态监测,极早发现危害;在灾害发生时,及时定位构件破坏点,减小灾害损失。在发生质量问题时,还可追究具体相关人的责任。用BIM对设备监测和分析,排除高能耗设备,利用B IM模型筛选出可回收利用的资源进行二次开发回收利用,节约资源,避免浪费。
综上所述,在现阶段的装配式建筑结构中,只有通过对BIM 技术的有效应用,才能有效改善预制构件生产加工管理、极大提升建筑施工全方位管理效率,模拟优化施工帮助企业节约建筑成本,有效提高建筑运维阶段质量管理和设备管理效率,是大力推行装配式建筑必不可少的技术。
参考文献:
[1] 张瑜都,孔文琼. BIM技术在装配式建筑结构施工中的应用[J]. 居舍. 2019(10)
[2] 王伟. 当前BIM技术在装配式建筑结构施工中的应用[J]. 住宅与房地产. 2018(16)
[3] 刘国福. BIM技术在装配式建筑结构施工中的应用研究[J]. 建筑技术开发. 2019(09)
[4] 徐海云. BIM技术在装配式建筑结构施工中的应用[J]. 居舍. 2018(22)