BIM技术在预制装配式建筑施工中的应用

发表时间:2020/7/30   来源:《工程管理前沿》2020年第11期   作者:王学汉
[导读] 预制装配式建筑是当前建筑业绿色发展下一种常见的结构类型,预制装配式实现了设计、生产、安装、运营的一体化发展。
        摘要:预制装配式建筑是当前建筑业绿色发展下一种常见的结构类型,预制装配式实现了设计、生产、安装、运营的一体化发展。鉴于装配式建筑的特殊性,采用BIM技术能够起到一定的优化效果。文章结合BIM技术优势探讨预制装配式建筑施工。
        关键词:BIM技术;装配式;建筑施工;预制装配式
        引言
        装配式建筑是通过有效的方式将工厂中预制好的各构件在施工现场装配连接而成的一种建筑形式。装配式建筑所组成的大部分构件例如预制梁、预制柱、预制楼板、预制墙都可以在预制工厂生产加工。在预制工厂中,与传统工艺相比,采用较少数量的工人,利用计算机绘图编程和自动化技术进行制造,易于对出厂的构件进行质量控制,符合国家对建筑工业化的要求。在装配式建筑施工现场,进行简单的吊装拼装作业,减少了对施工现场环境的依赖性。
        1装配式建筑和BIM的概念
        装配式建筑是指通过可靠的连接将预制构件在施工现场拼接成整体而形成的建筑物,实现了生产和施工的分离。作为建筑产业未来发展方向的装配式建筑,主要是指集合现代科技而形成的具有标准化、工业化、机械化、信息化和集成一体化等特点的先进建造方式,是建筑产业的一次技术革新,将改变传统建造方式相互脱节的现状,促使建筑产业走上工业化发展之路。BIM技术是数字技术带来的工程建设技术和管理的集成,具有可视化、集成化、标准化、协调性及信息完备性等特征,可以有利推动建筑技术的智能化。基于BIM的装配式建筑可以保障信息的有效流通,实现全生命周期的管控,更好的发挥高新科技的集成效应。BIM技术在装配式建筑的应用主要在设计、生产、施工、运营和维护等阶段。
        2BIM技术在装配式建筑中的优点
        首先,提高建筑设计的效率。装配式建筑最重要的就是预制构件的制作,只有施工人员和设计人员进行良好的沟通才能够减少后期问题的出现。在装配式建筑的设计阶段,设计人员可以通过BIM技术收集各类相关的信息,结合实际的建筑需求来构建装配式建筑模型,BIM技术能够有效地纠正模型中的错误,将不同专业之间存在的问题进行筛选和协调。装配式建筑的设计十分烦琐,许多参数都需要实时且准确,而BIM技术正好能够解决这一问题,及时根据参数的变化来调整设计方案,为设计人员减轻了许多工作负担,提高了建筑设计的效率和可行性。其次,提高预制构件的准确性。BIM技术依附于科学技术,只有设计人员充分掌握BIM技术的操作方式,并且利用该技术将设计方案发送到其他服务器中才能够真正落实信息数据的共享,设计相关数据的处理和整合只有依靠服务器才能够实现,因此,相关设计人员需要通过服务器不断地优化设计方案,根据装配式建筑的尺寸大小来调整设计参数,确保装配式建筑预制构件形状和尺寸的合理性,保证装配式建筑完工后达到国家相关标准。
        3BIM技术在预制装配式建筑施工中的应用
        3.1生产运输阶段
        生产人员可以随时在BIM共享平台上查看三维模型,获得直观、准确的构件加工信息,实现精准化生产。BIM技术便利的信息管理、存储方式,提高了生产人员的沟通效率,减少错误和返工的发生。生产中给预制构件植入可自动识别的标签,后期采用非人工的智能识别技术,可快捷地将标签包含的参数信息上传到BIM平台,便于预制构件在运输、存储、装配过程中的管理。采用BIM技术可以强化运输过程的可控性,准确预估运输时间和进场时间,改善传统运输中存在的物料无法准确跟踪、进场验收繁琐等问题,实现生产单位与施工现场装配的快速、精准化对接,减少现场的二次吊运工作和场地堆放。


        3.2BIM在装配式建筑场布材料管理阶段
        首先,场布管理需要对物料放置区域进行划分、合理布局,在预制装配式建筑施工的时候要注意对材料的控制,打造规整的堆放空间,进行更科学的运输线路规划来合理的维护施工设备和施工物料,还应在物料存放前就地开展零部件状况调查,统计物料的具体数量。此外,PC组件的堆积量一般情况下需要维持在1~1.5层,与此同时,更多地强化对物料存储场地条件的控制,比如当组件运输至现场后要对吊装设备的运行情况进行完善,来确保操作可以按时完成,足以保障好的施工工作的连续性,并借助BIM技术建立现场管理模型,以对施工方案与施工地的施工信息做进一步的深入探究。其次,物资管理,第一,要事先进行规划设计,要按照施工场所的具体工作情况,科学有效地计算出各个阶段预制构件的应用数量,设定购买构件的最大值,以免施工地的构件购买过量而引起施工的不便,比如由于物料重复挪动位置而导致损毁。第二,要提前发掘物料的问题,就需要根据施工方案的节点或是时间进度对预制构件和建筑材料做好计数,这有助于为以后的物料购买预留相应的依据,除此之外,还应弄清实际材料消耗与计划消耗之间的差值。
        3.3施工质量监管
        将施工质量检查验收点与BIM模型中的信息元素相互关联,可以实现检查验收人员在工程质量检查验收时支持移动设备查看和录入待检查点的资料信息。通过关联对应的国家地方规范和IFC数据标准,可以解决在工程验收时施工质量的参考标准体系混乱的问题。施工方和监理方可以在同一个规范标准下各自查看、检查验收点,录入数据,系统可根据填写内容自动判断检查验收点是否符合要求,填写的原始记录和上传的照片将保存至云端数据库,自动生成对应的质量验收表,从而实现施工质量的监管。
        3.4施工现场的资金控制
        整体预制装配式建筑施工中,施工成本的控制也是不可小觑的一个环节,因为只有控制好成本才能保证工程开展的呢平稳性与经济效益。首先是对于设计图纸的优化,由于BIM技术的介入,很多的的设计可以更加的精密准确,可以深化设计方案,对一些困难发生的碰撞或者损坏进行预演,这样可以有效的实现成本的控制。其次就是利用BIM技术对整体的施工技术进行多次模拟,将一些可能的情况进行预演,在模拟的过程中对一些不足之处进行弥补,再次深化优化设计方案,使得很多不必要的返工省去,也是降低成本的一种有效方式。利用好BIM技术也可以使得人员的调度更加的合理,对相关技术人员的合理使用也是一种控制成本的有效方式。
        3.5现场模拟施工
        在进行装配式建筑施工前,为了减少后期返工情况的发生,可以利用BIM技术对施工现场进行模拟,通过模型能够在早期发现装配式建筑施工中可能出现的问题,进而及时进行解决。除此之外,通过BIM技术可以先建立一个建筑模型,然后调整所需构建的参数,提高装配式建筑的合理性和可行性。例如,在进行装配式建筑吊装施工的过程中,可以通过BIM技术对吊装方案进行预先的模拟,将整个施工流程通过模拟动画的方式呈现出来,生动、准确地展示给相关技术人员,一旦发现模拟中的问题,则可以立即采取措施进行解决并优化方案,为真正的吊装施工打下基础。在吊装施工时,施工人员需要考虑整个构件的运输路线、塔吊的旋转半径等,只有所有环节都满足要求,才能够确保装配式建筑顺利的搭建完成,并且质量达到要求。BIM技术不仅可以模拟施工现场,还可以将施工过程中所有因素进行模拟,确保装配式建筑高质量完成。
        结语
        综上所述,BIM技术和装配式建筑都是高科技发展的成果,两者的融合将更好的体现先进技术的集成效应,两者的深度融合也是建筑业发展的必然趋势。尽管当前BIM技术在装配式建筑的运用中还有些不足,但在国家政策的有利支持下,采取有针对性的改进措施,必将实现装配式建筑与BIM技术的融合。
        参考文献
        [1]?丛俊华.浅析BIM技术在装配式建筑中的应用[J].绿色环保建材,2019(12):217.
        [2]?白庶,张艳坤,韩凤,张德海,李微.BIM技术在装配式建筑中的应用价值分析[J].建筑经济,2015(11):106~109.
        [3]?敬耀辉,杨丹萍,施航.装配式建筑工程施工中BIM技术的运用[J].黑龙江科学,2020(2):154~155.
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