BIM技术在装配式建筑工程中的应用研究

发表时间:2020/7/6   来源:《城镇建设》2020年3月8期   作者:付文广
[导读] 目前,伴随我国大力推进低碳经济、积极倡导绿色建筑
        摘要:目前,伴随我国大力推进低碳经济、积极倡导绿色建筑,各种环保技术也得到广泛应用。对于建筑领域而言,装配式建筑不仅具备节能环保的优点,还具备较高的机械化程度,且受气候因素的制约非常小,所以目前在建筑领域中备受关注。其通过标准化模式的设计、工厂化模式的生产、机械化模式的施工以及信息化模式的管理,实现信息互联。其中,最具代表性的建筑信息化模型,由于具备参数化功能、可视化功能、协调化功能等诸多优势,在装配式建筑工程中的应用发挥了巨大的功效,为我国建筑领域的工业化发展提出了新的历史使命。
         关键词:EPC工程;BIM技术;装配式建筑工程;应用研究
        
1.EPC总承包、BIM技术和装配式建筑概述
         EPC总承包主要指由一个总承包商或承包商形成的联营体对整个项目的设计、采购、施工、试运营以及交付使用的整个过程进行总承包。
         BIM技术可将建设过程中各阶段的信息进行融合,实现信息的全方位传递。基于EPC总承包模式和BIM技术优势,总承包商可实现设计和施工阶段的完美结合,实现各阶段的信息传递和信息共享,充分发挥EPC工程总承包模式的项目优势。
         传统模式建筑在建造过程中通常将设计部分和施工部分进行分离,虽然在特定条件之下有助于发挥其专业优势和提升建造效率,然而当项目规模的不断扩大、参与单位逐渐增多时,此分包模式由于协同能力比较差、数据得不到准确对接,极易导致信息丢失,甚至无法保证项目的顺利完工。而基于EPC工程总承包背景下的装配式建筑可通过BIM技术有效弥补传统建筑模式中的缺陷,促进建筑工程产业化发展。
2.设计阶段中BIM技术的具体应用
通过BIM技术不仅可以实现可视化设计,还可以实现协同设计,对建筑墙板部分、楼板部分、梁和阳台板部分等结构部件完成自动拆分(如图1所示),利用BIM软件具有的参数化功能可以对各种类型的预制构件进行构建,形成标准化“族”库,再优化同类型“族”,最后形成标准形状以及设计的模数尺寸,伴随构件数量、构件种类和构件规格的日益丰富,逐渐完成标准化形式的预制构件库的建立,进而提高设计效率和质量。








   





图1基于BIM的构件拆分流程
3.施工阶段中BIM技术的具体应用
3.1实现三维场地布置
         由于施工场地比较狭小且布置十分紧凑,会受到诸多因素的干扰,所以利用传统形式的施工平面图,难以对施工现场中各类预制构件的堆放区域进行划分,而通过BIM技术,再结合施工现场的设备因素、办公因素、道路因素、出入口因素、临时设置的堆放场地因素等,构建三维立体场地模型,实现场地布置。首先要结合现场平面图对场地区域进行合理划分,按照垂直运输的相关要求及堆放顺序要求对塔吊进行定位,再根据运输路线及相关的吊装方案合理安排各类构件的堆放,通过三维立体形式的场地布置可以确保构件堆放能够一次性到位,进而有效节约运输费用,极大程度地提升了场地利用率。
3.2实现节点部位的可视化交底
         传统二维形式的图纸拆分式设计无法对各类构件进行整体考虑,易导致各预制构件之间无法准确搭接,而预制构件在节点部位的连接质量,会对装配式建筑的质量造成直接的影响,尤其是其稳定性方面、防水质量方面和隔音效果方面等功能,通过BIM技术可以对构件间的连接进行整体考虑,使其更具合理性。实际安装时有些预制梁部分和现浇柱钢筋部分的节点搭接比较困难,通过BIM技术进行三维建模,可利用其可视化功能找出其中的搭接问题,结合检测结果进行研讨,对钢筋之间的距离和位置进行调整优化,并对现场施工人员进行交底,以此降低施工难度,确保施工质量。
3.3实现吊装施工工序模拟
         因为预制墙板不仅尺寸比较大、体量比较重、吊装十分困难,而且对定位方面的要求还非常高,所以,吊装之前需先确定好施工顺序,具体顺序为:(1)墙板弹线部分、垫块部分找平;(2)做好预制墙板相关安装准备工作;(3)安装好斜支撑地面端;(4)对预制墙板进行吊装;(5)对预制墙板进行快速定位;(6)对预制墙板进行精调;(7)安装好斜支撑上部的固定端;(8)对现浇节点钢筋进行绑扎;(9)对机电线盒以及线管进行埋设;(10)预制板之间的现浇节点实现支模;(11)对预制墙板实施灌浆操作;(12)墙体部分通过混凝土浇筑成型。基于BIM模型,结合项目进度安排,将施工顺序导入进Navisworks软件,形成4D工序模拟,以实现对进度计划以及相关吊装方案的优化。
4基于EPC工程总承包背景BIM技术在应用中具有的优势
(1)整合整个产业链。对于EPC工程总承包而言,此模式可以充分发挥其技术优势和管理经验,在项目设计阶段便对其生产工艺方面、施工方法方面、机电内装方面和设备采选方面等进行综合考虑,如此,设计出的设计图便更加实用、更具可操作性,将设计环节、生产环节同施工环节进行联动协作,构建完整的技术体系和管理体系,有效提升了施工效率。
(2)减少工程造价。基于现行模式,设计单位并不直接承担设计方案中的经济风险,所以,设计单位制作的设计方案通常过于保守,存在一定的浪费。而对于EPC总承包模式而言,其合同总价已经固定好,那么总承包商要想减少工程造价,就必须对设计方案进行优化,以此获得更多的利润。
         (3)实现信息化集成。在EPC工程总承包模式下,总承包单位在项目设计环节便构建各种BIM模型,并把模型所得数据直接传给工厂进行数控加工,确保其数据的唯一性、准确性和全面性,以此实现信息化集成。为促进装配式建筑的大力发展,应鼓励有设计资质、施工能力和构件生产能力的企业积极采取EPC工程总承包模式,通过BIM技术实现信息化集成,完成设计阶段、生产阶段和施工阶段的信息共享,提升施工的整体效率。
5.结束语
         综上所述,装配式建筑不仅绿色环保、而且低碳节能,是现阶段工业化生产的重要代表。相较传统模式的建筑方式,其在生产方式方面、管理流程方面以及建造模式方面均有很大不同,通过将BIM技术融入现代信息化技术,实现设计单位、构件生产单位以及施工单位等共同联合,建立总承包模式,将BIM技术具有的价值充分发挥出来,以此获得更大的利润空间。
参考文献:
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[3]王延魁,赵一洁.基于BIM与RFID的建筑设备运行维护管理系统研究[J].建筑经济,2013(11):113-116.
[4]蔡大伟,刘轶哲.BIM技术在场地平面布置中的应用实践[J].住宅科技,2015,21(10):68-70.
[5]王爱兰,宋萍萍.BIM技术在装配式混凝土结构工程中的应用[J].建筑技术,2015(3):228-231.
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