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摘要:BIM技术在现今社会中应用的范围越来越广,在建筑行业中的应用主要体现在工程的技术交底环节,设计人员通过BIM技术能够对施工人员进行设计方案的介绍并对施工思路进行分析,而技术人员能够通过BIM技术建立起的模型对施工人员进行介绍,保证交底全面性和彻底程度。
关键词:BIM技术;装配式建筑;建筑施工
1 装配式建筑与BIM技术概述
1.1 装配式建筑
装配式建筑指将建造的构配件根据标准化的设计,在工厂流水作业线上进行生产制造,制成成品或半成品后到施工现场进行拼装连接,从而构建房屋实体的一种便捷化的建筑生产模式,尤其适用于设计标准化的建筑项目。[1]其中的墙体、梁板柱等制式构件可以通过工厂预制构件生产保证成品质量,并降低现场施工的难度和能耗。通过这种模式生产建设的建筑项目,更为节约能源,生产建造过程绿色环保,并能够形成相关产业链,推动技术成熟,结合信息化,使传统建造行业向现代科技方向转型。
1.2 BIM技术
BIM指的是建筑信息模型,该模型结合了建设项目设计过程中设定的各类数据及属性信息,并可以通过规则的设置来进行相应地设计检查,其最终成果可以形成数字虚拟的仿真建筑物,并可以结合硬件设施提供虚拟现实的检查验收。在进行模型创建及不断完善过程中,还可以结合相应地管理软件实现5D管理,将模型信息与生产信息相结合,实现将建筑项目的建设全过程通过可视化的方式呈现,并成为便于施工管理人员进行统筹各项资源安排,计划检查及纠偏的依据。
2 BIM技术在其建筑施工过程中应用
2.1 对其整体设计方案进行优化
装配式建筑在设计阶段相比于传统建筑需要考虑的影响因素更多且重要性更强,尤其是在这种建筑模式正处于快速发展的阶段,对设计方案和规划的要求相对更高,如果设计图纸不能达到施工要求,就会对构件的安装环节造成比较大的损失,如果构件规格和实际施工差距较大还需要返厂重建,极大地浪费了施工材料,也不能保证工程的施工进度[2]。此类建筑的设计阶段相关人员需要保证设计图纸的规范性以及合理性,将构件的重要连接部位的误差需要控制在可以接受的标准,而BIM技术能够凭借自身的应用优势达到模拟施工阶段的具体细节,然后通过建立起标准可视化模型,能够为设计人员更加清晰地分析出施工环节可能存在的问题和安全隐患,从而能够达到对其设计方案进行优化的目的。
2.2 模拟施工
由于施工环节是整体工程建设的最重要的部分,如果对施工的管理不足就不能最大程度上发挥出优秀设计图纸的优势,因此在施工之前工程的管理人员需要通过BIM技术对现场施工中可能出现的问题进行模拟,将设计环节和构件各个部分的参数作为主要输入数据建立施工模型,然后施工管理人员从模型中能够准确地判断出施工环节可能存在的安全隐患或者与设计环节存在较大差异的问题。如果发现确实存在较为严重的问题,则需要对设计方案进行改进,改进时需要将模型和具体参数作为设计人员的参考信息,并且通过施工管理人员和设计人员的交流沟通尽量保证经过改进后施工方案的合理性,从而为实际施工提供比较全面的参考价值和促进作用。在这样的基础上,还可以通过先进的计算机软件对其建立起的三维模拟动画进行改进,提升信息的表达效果,并且能够根据时间的差异性对施工数据进行准度的调节,通过这种方式能够大幅度提升设计图纸与实际施工环节的协调性。
2.3 制造构件环节
装配式建筑在施工阶段与传统建筑建设相比,其最大的改进就是通过预制构件的模式对传统的施工模式进行了改进,因此构件的质量能够在较大程度上对整体建筑的现实价值产生决定性的作用。工程的管理人员为了提升建设质量,需要对构件制造环节的相关措施进行改进,而BIM技术能够通过构件制造中应用的原材料以及制造工艺等,对其能够使用的生命周期进行预测和分析,并且能够在一定程度上体现出构件的制造质量,为构件的管理人员提供了更加直观的观察方式。为了保证对构件数据的详细信息进行跟踪分析,还可以将对应芯片安装到每个构件中,在安装完成后可以通过BIM技术对其应用的具体信息进行跟踪处理,在发现存在安全隐患时能够及时采取有效措施。
2.4 BIM技术在施工阶段的应用
BIM技术在施工阶段的应用主要体现在施工模拟仿真。装配式建筑较传统建筑而言,主要生产工艺在于施工现场的吊装及连接,要求的机械化水平较高,安全防护措施也要更完备。因此,通过BIM可实现在施工前进行构件吊装的模拟仿真,提前检验施工方案的可行性及施工流程的科学性,并能够保证构件安装的定位准确,从而保障吊装工程安全高效的完成。另外,BIM相关软件也可以进行施工现场的可视化安排,包括仓储、道路的规划及垂直运输机械的安装等,尽量避免二次搬运造成的浪费与损耗,优化配置各项资源。与此同时,在进行“三控、两管、一协调”的过程中也离不开BIM的支持,BIM模型可将进度、质量、成本进行多维度的资源分析,便于管理者及时调整施工计划,并且可以结合BIM信息集成平台进行沟通协调,及时进行质量改进。目前BIM技术与硬件相结合,可打破施工现场与管理的壁垒,例如质量员可以直接在硬件终端反馈质量信息,上传到BIM信息集成平台后,管理者可以根据信息进行模型的调整,实现生产与计划的高度协同。
2.4 BIM技术在运维阶段的应用
BIM技术可实现在建筑完成后的运维管理阶段的持续监控,为后续的运营维护提供信息数据,为建筑物各项使用安全工程提供重要信息,提高维修的准确性及效率。另外,目前的BIM技术还可以对建筑物的运维阶段能耗进行模拟计算,为物业管理单位进行降低能耗的监控、检测及节能减排措施的实施提供强有力的数据保障。如果在建筑物使用过程中发生了质量问题,运维人员还可根据信息标签获取施工人员、安装人员的相关信息,保证了质量信息的可追溯性,明确责任人,便于岗位职责的监督与落实。
2.5 BIM技术在施工进度管理中的应用
为保证装配式建筑工程在合同约定的时间内按时完成,可利用BIM技术对各个作业面排出施工进度计划表,同时利用BIM模型以及现场监控设备实时调控、管理施工过程。在施工组织、场地布置方面,应该合理考虑到装配式构件的安装需求,有效穿插装配工序,优化技术间隔,并对关键部位、关键节点进行施工模拟,科学地编制、指导施工进度计划。[3]从客观角度看,BIM技术在进度管理方面的应用实现了进度管理信息化。管理方法的优势主要体现在场地的动态调整方面。利用BIM技术三维模拟施工场地,使施工人员、现场负责人更清晰地观察到现场的实际情况,动态地布置施工现场,以提高现场的周转效率,达到促进施工的目的。
结束语
装配式建筑建设在我国建筑领域如火如荼开展的同时,难免存在设计错漏、监控缺失等问题,应从全局出发,将装配式建筑的建设全过程形成流程化的管理,而BIM技术可为全过程管理提供技术支持及数据保障,形成一体化、协同化、科学化的管理,有利于提升装配式建筑整体建造及施工管理水平。
参考文献
[1]吴炜刚,吕伟.BIM技术在装配式建筑施工中的应用[J].工程建设与设计,2017(23):142-144.
[2]单泽宽.BIM设计在装配式建筑中的应用[J].居舍,2017(34):65.
[3]何陵波,向勇,杨科,袁捷,李晓东.基于装配式项目的BIM技术研究应用[J].住宅与房地产,2017(30):206-207.