摘要:计算机技术在建筑行业中早已被广泛的应用,其方便快捷准确的特性广受人们的青睐,成为了建筑设计中不可缺少的计算机辅助技术,也在建筑工程的施工过程中发挥了巨大的指导施工的作用。预制式装配建筑越来越受到人们的欢迎,其最大的特点是可以实现建筑的工业化,原理是将建筑分解成若干个构件,并在工厂中完成这些构件的生产。预制式装配建筑对于施工操作的准确性要求较高,使用传统的施工方式难以保证施工质量,而BIM技术可以确保预制式装配建筑施工的准确性,提高施工质量。
关键词:BIM技术;预制装配式建筑施工;应用
1前言
随着科技的进步,计算机辅助技术由平面制图向着立体化的三维制图演进,逐渐的发展出了BIM信息技术,BIM信息技术在当前建筑行业中逐渐的推广开来,并在实际的应用过程中显示出了极大地优势,字面意思为建筑信息模型,即是将建筑信息化并呈现在计算机中,通过计算机技术构建模型,来模拟建筑。预制式装配建筑有节能环保、提高质量、降低成本的优点,但在实际的施工应用过程中总会出现各种各样的问题,而BIM技术可对预制式装配建筑的施工过程进行模拟和分析.从而提高施工的效率。
2 BIM技术简介
BIM技术不仅能模拟建筑本身的各种参数,还可以模拟建筑物的建造施工过程环境因素。在建筑行业中应用BIM技术时.从以下几个方面体现出BIM技术的特性:一 是可视性特点,人们在计算机中显示出的图形即为真实性极高的建筑模型,既可以从整体上概览建筑,也可以放大观察建筑的细节;二是协调性特点,应用BIM技术可以在计算机中进行模拟析,使建筑形式与建筑功能相互协调,以及协调协调不同工种之间的施工;三是模拟性特点,应用BIM技术可以模拟建筑物的形式.参数.过程或事件;四是优化共享性,通过BIM技术建立的建筑模型可以在计算机中任意的修改,并对较为复杂的建筑信息数据进行分析,帮助人们优化建筑的设计和施工工作,而这些建筑的参数及优化的结果均可以通过共享对所有的参与人员可见,提高了人们的交流效率。
3预制式装配建筑
由于预制式装配建筑是在工厂内进行预制,因此预制生产过程中环境条件较为稳定,相对于现场浇筑混凝土来说,可以有效的减少温变带来的裂縫等缺陷,质量更稳定,同时在建筑建造过程中产生的一些建筑垃圾和噪音污染也不会对施工现场的周边产生影响。在将这些建筑构件生产完毕后,运输到现场后,即可进行装配,极大的缩短了施工工期,据统计预制式装配建筑可缩短工期约百分之三十,由于装配式的施工特点,减少了人力物力成本,降低了建筑成本,施工过程的安全更有保证。
4应用分析
4.1应用于施工模拟
在进行预制式装配建筑的施工前,通常需要制定施工方案,但有时施工方案并不能完全的满足施工过程的要求,容易出现偏差,利用BIM技术将建筑信息化处理后形成建筑模型,再在此基础上进行施工过程的模拟。如在进行预制构件的吊装方案设计时,利用BIM技术可以生动直观、真实准确演示整个吊装方案的施工过程,能及时发现其中出现的问题,并予以改进。如应用NAVIS-WORKS辅助程序,可以模拟构件的运输路径、塔吊的选型、现场环境因素的影响、施工人员的配置、施工顺序等,并按照施工进度设计和施工计划逐一的展示施工过程,更可以从每一个细节进行分析,找出施工方案中的不足和不合理之处,方便人们对其进行改进和优化。
4.2应用于构件生产
预制式装配建筑是由诸多的构件组成,可以说预制式装配建筑的质量除了受施工过程的影响外,还受到预制构件质量的影响,因此应当保证预制构件产品的质量稳定。
在BIM技术的应用过程中,预制式装配建筑的每一个构件都可以以编码的形式记录在数据库中,在进行构件的制作时,只要调取构件的资料,就可以知道构件的相关信息,而构件的制作、质检等环节形成的信息也会储存在BIM数据库中,施工人员对照这些信息即可了解构件产品的状况.在进行施工时可以按照构件的质量、形状进行施工方案的设计,简化了建筑物建造的过程。在实际的应用过程中,为了避免构件错用,可以安装RFID芯片,使其编码与构件编码一致再使用之前可以通过识别设备进行识别,以确定构件的信息,使得每一个构件产品均可以实现追踪和回溯,增加了构件运输到准确性。
4.3应用于材料管理
预制式装配建筑不同于现场浇筑建筑,使用的材料不单是砂石水泥等材料,更多的是建筑构件,如果提前将所需构件都放置在现场,不仅占用了现场空间,在施工时还需要进行二次运输及吊装,因此需要预算好不同施工阶段所需的构件数量,尽量的减少构件在现场的存放,如果进行人工预算,往往出现误差较大的现象,并不能有效的解决此问题,而采用BIM技术可以准确的模拟施工过程,每一阶段所需的构件及材料数量均能预算准确。同时.在施工过程中不可避免的出现影响施工进度的情况,此时也可以应用BIM技术,相应的估算及调整构件和材料的进场数量,保证备料合理,最后还能通过BIM技术进行材料实际使用量和估算量进行对比,找出浪费原因,以便于材料成本的控制。
4.4应用于现场施工
预制式装配建筑的构件进行装配时,需要对构件上的各个节点进行连接,而节点的连接对于保证施工质量有着决定性作用,必须准确无误的进行操作,否则就会出现构件偏移,定位失效的问题,这就对施工操作提出了极高的要求,而BIM技术模拟构件节点的连接时,可以对施工细节进行放大演示,保证构件装配的准确性。吊装操作时可在BIM系统中建立吊装模型及施工方案,并将其导人手持设备中,以实现对吊装操作的辅助管理.操作前通过手持设备的扫描确认吊装方案和构件信息,操作完成后再对其进行检验和记录,有效的减少了吊装出现偏差的概率,还保证高效的完成吊装操作。BIM 技术还可以进行碰撞试验,从而使人们能够对构件的定位施工进行分析,根据分析结果调整模板工程的安装.管线的预埋、构件的设计等,有效的减少模板、管线等材料的损耗。通过与MSProject的对接,实现施工进度计划的输人和输出,并在BIM技术的支持下,形成施工进度的甘特图,方便人们对于施工过程中各个施工情况的把握。
5应用案例
某商用写字楼总4.4万平方米建筑面积,采用框架剪力墙结构,地下三层面积约4千平方,使用现浇工艺施工,地上共19层,采用预制装配式工艺施工。预制构件主要为莲藕梁三十九个,柱五十七个,梁十九个板二十二个,在设计阶段和构件的生产环节不再赘述。在施工阶段,利用Revit软件进行碰撞试验.调整钢筋及连接节点的位置,将Revit软件中的模型数据导入人Navisworks Manager软件中,依照施工方案和进度规划在该软件中进行施工过程的模拟,包括构件的运输进场、起吊安装等环节,找出影响施工的干扰因素,评价及优化施工方案的合理性,并根据优化结果调整施工进度规划、合理组织施工,确保施工过程顺利完成。
6结语
鉴于BIM技术的五大特点,它的使用可以显著的提高工程的工作效率,縮短施工的时间,可以有效提高施工工作的关键节点的准确性,尽量避免工程质量不达标的返工。将BIM技术可以应用于预制装配式建筑施工的施工模拟、构件生产材料管理和现场施工中,技术管理人员严格按照模型施工和监管,可以有效的提高工作效率和保证工程质量,使预制装配式建筑施工向着更加信息化的方向发展。
参考文献:
[1]陈康胜,刘飞.BIM技术在装配式建筑施工质量控制过程中的应用[J].中国建筑金属结构,2020(04):50-51.
[2]孙淑彦.BIM技术在装配式建筑施工质量管理中的应用[J].农家参谋,2020(04):195.
[3]张玉林,董知恩,张婷婷,薛伟.BIM技术在装配式建筑施工质量管理中的应用研究[J].住宅与房地产,2019(33):98.