装配式建筑工程施工过程中BIM技术应用实践 邵楠

发表时间:2020/6/2   来源:《基层建设》2020年第4期   作者:邵楠
[导读] 摘要:现阶段,随着社会的发展,我国的装配式建筑的发展也有了很大的改善。
        九冶建设有限公司  河南郑州  450001
        摘要:现阶段,随着社会的发展,我国的装配式建筑的发展也有了很大的改善。随着经济的增长,建筑行业的发展也得到了很大的进步。由于城镇化以及工业化建设的推进,在无形中也就推动了建筑方面相关技术的发展。在装配式建筑结构设计中由于涉及到的内容多、周期短、建模软件缺乏,因此寻求一种能够有效解决以上问题的技术就显得十分紧迫。BIM技术的出现可以让设计人员以更加直观的方式对建筑模型进行设计,并且能够对模型中存在的一些问题进行有效的分析和整改,是实现装配式建筑全生命周期设计的必要条件,最终达到提高建筑结构设计质量的目的。
        关键词:装配式建筑工程;施工过程;BIM技术;应用实践
        引言
        随着国家推动各行业由高速发展向高质量发展转型迈进的过程中,提质增效成为了今后发展的关键,而在建筑行业,随着智能信息化及新型的建筑工艺术的大力推广,BIM技术和装配式施工也快速地融入建筑行业中,面对当前的发展趋势,为适应今后行业的发展和面临的挑战,对BIM技术和装配式施工安全管理展开研究和探讨具有重大的现实意义。目前,在BIM技术和装配式施工安全方面的管理经验缺乏,相关方面系统性的理论研究和成果较少。
        1BIM技术的简单介绍
        BIM是建筑信息化模型的英文简称,可以将工程的各个环节和阶段的详细信息以及施工进度和施工材料的应用等通过模型的方式构建出来,为工程管理以及施工人员的作业都提供了不同程度的便捷。模型的建立过程主要是通过三维技术能够实现对施工现场和设计方案等部分进行高度模拟,大幅度提升了设计环节和施工环节的协调性与一致性,并且在进行技术交底时能够增强交底的全面性,保证各个部门和专业的人员能够通过密切配合在较大程度上增强施工的质量,进而节省了大量建设资金,并为工程建设的进度提供保障。但前期投入成本较高,且对人员素质要求较高,实际施工中需根据工程情况进行调整优化。
        2BIM技术模型中的设计种类
        2.1构件类型
        一般的建筑构件类型中,BIM技术所占比例较大,其中建筑材料、几何尺寸等都属于BIM包含的范围。建筑材料和几何尺寸等都能以直观清晰的方式呈现出来,易于工作人员的理解。尤其是结构节点等方面的设计,BIM技术的应用能够快速地分析构件的用处,而且对墙、板等内容进行解释。
        2.2整体和层次间的关系
        在BIM未使用的时候,工作人员要明白就必须要进行模型构造。在模型的构件中很多复杂的数据材料工作人员无法轻易的掌握和理解,BIM技术的出现能够以模型的方式对结构实现改造,从而让工作人员以一种更直观的方式理解结构设计方案。同时BIM技术中的协调性能够很好的消除设计和施工中存在的问题,保障部门间的合作与分工,从而达成整体和层次之间的关系。
        3装配式建筑工程施工过程中BIM技术应用
        3.1提升现场施工的效率
        现场施工是整体建设过程中的最重要环节之一,由于施工中涉及面比较广且技术、设备应用难度高等问题极容易对其施工造成较大威胁。因此为了加强现场施工设备以及技术应用的管理,需要运用BIM技术对部分重要节点连接等进行可视化操作,尽量降低施工过程中的误差和偏移问题。在设备仪器的精密性不能达到准确定位的要求时还可以应用BIM技术对其进行调整。通过BIM技术的可视化应用,对整体施工全过程造价成本有效地把控,提升了预算精度,对于施工方案也能及时发现不足并进行调整;同时,该技术能够有效提升项目管理人员的管理效率,在具体施工中的调整操作也可以通过预制加工来实现,使工作能够更加高效完成。此外,准确地分析出各种数据,能为管理提供依据,并对施工效率及安全性进行有效提升。
        3.2采用BIM进行动态辨别并消除现场安全隐患
        建筑施工现场本质上是具有复杂性和不可预知性的。

尤其是装配式建筑构件在吊装过程中会有多条施工路线交织在一起,其中许多工序需要是同步实施,因此现场的协同管理工作至关重要。单凭人力管理往往无法周全,这就会造成效率低下的现象并具有潜在的失误因素。故而,基于信息技术的施工现场管理需求将会大大地提高。BIM因涵盖了建设项目的整体信息,能够让施工人员在模拟现场是直接发现情况所在,从而避免意外。尤其是大部分安全隐患在传统静态模型下是很难体现的,比如塔式起重机的工作范围呈扇形分布,在动态模型运行后可以显著发现塔式起重机在某个位置时容易与其他机械和建筑实体发生碰撞,从而尽早发现安全隐患,并针对识别出的安全隐患因素制定相对应的安全措施从而能够更有效更有针对性地进行安全控制。
        3.3精细化设计降低装配式建筑的设计误差
        因为预制构件结构设计的复杂性,施工图经常遇到墙、管等情况,以往结构设计方法设计的图纸,即使是二维图纸,上面的问题是不容易找出来的。在施工的时候,问题就会暴露出来,结构碰撞发生后,建设单位不得不要调整施工方案,避开碰撞的地方,这样就会导致使用的建筑材料增多,拖慢了施工进度,最终导致项目不能按时完成。BIM软件就不会出现这个问题,有了三维模型后,模型会被软件自动检测、评审,模型设计中存在的问题归纳为一起,设计人员收到问题信息后对设计方案进行整改、修正。整改、修正完毕,BIM软件又重新检测、评审三维模型,并再次提示错误,如此反复多次,直到所有问题都得到解决。例如,在预制房屋的结构设计中,经常发生管线布置自身及与结构构件碰撞,这是因为建筑管线种类多,有给排水管、强弱电线等,装配式构件又具有预制性及模块性,管道与结构的协调是很难实现的,但BIM软件可以检测管道位置是否正确,如果软件检测到有碰撞等异常情况时,系统就会有出错的提示,在监理人员的充分参与下完成分析过程,能够促使管线更加优化、结构构件更加安全合理,降低装配式建筑的设计误差。
        3.4BIM技术在构件管控方面的应用
        混凝土构件的预制决定了工程的质量,关系着施工过程的安全性。《国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见》中明确指出,要确保装配式建筑工程的质量安全、生产安全。装配式工程可充分地利用BIM技术以及RFID技术。RFID技术为RadioFre-quencyIdentification(无线电频率识别)技术的缩写,通过RFID技术能够有效传递工程中构件的生产信息,同时将相关信息整合在BIM技术平台中,最终达到提高装配式工程构件管控水平的目的,使施工管理人员能够追溯构件生产、运输、仓储、安装的全过程。在技术的支撑下,施工全过程都可在施工技术人员的监管下将构件的名称、型号、安装位置等写入RFID标签后,可根据BIM技术或者现场图纸判断构件安装位置的正确性,尽快发现可能存在的问题并采取相应的措施。在装配式建筑中,预制构件的堆放对于劳动力的消耗以及施工效率的影响尤其突出,利用RFID技术+BIM技术,施工人员可在构件出厂后合理安排堆放位置,以缩短混凝土预制构件的运送距离。
        3.5工程变更的应用
        工程项目施工过程中,都存在一定的风险性及错误率,尤其是装配式建筑这种施工体系较为分散的工程项目。在施工中,施工方要根据工程概况制定好施工过程中可能出现的问题的解决策略。以BIM技术为基础的施工管理的实现,能在最大程度上应对施工过程中可能出现的问题。依靠BIM技术的协调功能,开展多部门协同工作,各部门的工作参数能够为施工顺利开展提供保障。并且通过BIM技术对于工程施工的管理,能够有效优化工程施工的各个工作及阶段。
        结语
        BIM技术的应用能够极大的促进我国建筑行业的发展。在装配式建筑设计当中,结构学科与其他各学科之间的协调与沟通是非常重要的。甲方、设计、施工等人员可以通过BIM进行沟通,BIM系统实现了信息的共享。甚至可以通过四维模型来模拟施工,使设计中的问题得以马上解决。但当前BIM装配式建筑全生命周期中的应用还不是很成熟,如在预制构件生产、建筑运维阶段,这需要建筑工程各个专业共同的配合与努力,对BIM进一步加以探究和分析,使其在建筑工程中得到更好的应用。因此,在建筑行业的发展过程中,要不断深入对BIM技术的研究与运用,将BIM技术与装配式建筑很好的结合起来,保证BIM技术能够在建筑行业中的成熟运用。除此之外,我国应加强对BIM建模软件对装配式建筑各专业及各阶段适配的研发力度,才能保障BIM技术在建筑行业中的广泛应用。
        参考文献:
        [1]曹江红.基于BIM的装配式建筑施工应用管理模式研究[D].济南:山东建筑大学,2017.
        [2]岳莹莹.基于BIM的装配式建筑信息共享途径和方法研究[D].济南:聊城大学,2017.
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