摘要:建筑行业的飞速发展促进了国民经济水平的进一步提升,现如今城市化建设脚步不断加快,对建筑工程提出了更高的要求,城市发展过程中面临的主要问题就是土地资源缺乏,人们也逐渐加大了对于节能环保的关注力度,在这样的情况下装配式建筑获得了全面的发展。在装配式建筑施工过程中,通过BIM技术的配合应用,能够有效提高建筑工程的施工效率,因此文章简单介绍了BIM技术的优势,对BIM技术在装配式建筑施工中的具体应用进行了探讨和分析,供参考。
关键词:BIM技术;预制装配式建筑;应用
引言
BIM 技术是一种独特的数字信息技术,它主要通过构建和应用建筑信息模型来实现运作。这种技术在现今颇受欢迎,不仅实现了信息化,也逐步走向技术化,且在研究和发展中逐步走向实践,得到更加广泛的现实应用,且效果超出预期所料。
一、装配式建筑结构施工的相关概述
装配式建筑指的是通过预制构件的方式,在工地上完成装配生产的建筑,通过将房屋像机器制造一样进行规范生产,能够高效化、标准化地完成建造任务。随着工业技术的深入发展,这种只需要将预制构件载送到工地上组装好便能够获得成型建筑物的方式也因建筑速度快、建造价格低等优势,很快地便在世界范围内流行开来。
二、BIM 技术运用于装配式建筑施工的特点
(1)此类建筑方式同传统的建造方法相比较而言有着巨大优势。例如,建筑过程所需要的材料堆放场地更、噪音污染与材料浪费情况少、以及施工效果标准化、高效化,施工质量速度快、建筑质量高等一系列优点,这些通过装配方式构建起来的建筑物也包含了过去传统建筑方法无可比拟的优势。
(2)装配式的建筑方式在施工中同样也面临着一些不足。如,建筑施工的进度容易受到材料制造厂商的生产效率、运输途径预计其他方面等条件的制约,并且在施工的进程中也会时常出现因为装配人员对于材料构件的不理解,使得工人们在安装时出现装配错漏、碰缺等问题,进而导致建筑效果不尽人意。
(3)在装配工作的施工过程中会运用到BIM 等新型技术,BIM技术是指将建筑工程中涉及到的众多项目信息内容、数据资料等内容作为模型的基础,并建构起利用数字信息完成建筑物仿真信息的技术。相对于其他建筑方式,BIM 技术具有优化性、模拟性、可视性、协调性、可出图性等五大优点。此外,BIM 技术中关于3D 信息的模型建设对于项目效果的优化也同样有着重大意义,其设计内容的完成也更加有利于高效、协同的装配工作能够得到实现。
三、BIM在装配式建筑施工中的应用
3.1施工模拟
在实际施工前,利用BIM技术进行施工模拟,根据模拟中出现的矛盾,进行施工方案修正,同时,还可以对施工员进行模拟视频展示,使其把握施工细节、重点。在方案修正上,例如构件吊装部分,根据初始施工方案,建立模型,将各构件的吊装顺序、吊装位置、连接节点等输入到模型中进行吊装过程模拟,对构件吊装时每一个步骤进行局部细化模拟仿真,推测实际构件吊装中可能出现的情况,从而修正起重机行驶路线、塔吊布置位置,优化构件吊装方案,使构件吊装过程更加合理、有序。在细节展示上,由于施工过程一般由施工员对照二维平面施工图纸指示建筑工人进行施工,二维平面图纸并不能直观地表达出施工工序、细节,通过BIM技术,可以得到施工模拟视频。在模拟视频中,将施工重难点进行标注,有利于提高施工员对关键部位施工的认识,明白注意事项,了解施工工序,从而确保实际施工顺利进行。
在模拟过程中,技术人员可以调看任一施工阶段的进度,及时调整施工进度计划,避免实际工程中由于施工进度安排得不合理导致各部门、专业、工序配合混乱,出现窝工、返工的情况。
3.2构件采购及材料管理
装配式施工阶段的构件采购并不是一次性采购所有构件,因为这样一是会极度增加材料堆放用地,使得施工场地显得尤为拥挤;二是会在堆放管理过程中造成损耗;三是数量可能会偏多造成浪费。所以,在构件采购上,要综合考虑场地大小、施工进度及材料需求量,按施工阶段分段地进行构件定制。事前,通过BIM技术模拟,综合考虑场地条件、施工进度,对该阶段构件订购进行上限控制,防止构件过多而浪费。同时,根据预制构件的采购数量,准备数量相匹配的其他建筑材料。在施工过程中,依据进度计划的变化,利用BIM技术对现场整体施工情况进行分析,调整材料进场计划,使得构件及材料充足,不影响施工进度。事后,依据实际施工过程中构件及材料消耗情况,对比分析采购与使用的差异,合理调整后续构件采购,也对后续实际构件及材料使用增加管控,减少浪费。
3.3场地布置管理
装配式建筑施工,场地布置非常重要。由于需要进行预制构件运输进场和构件吊装,所以要合理规划好场地交通、塔吊固定地点、预制构件堆放地点等。同时,由于施工现场存在多个建筑分包单位,各单位之间的管理与信息交流并不能完全做到协调统一,导致现场中各单位材料以及器械的堆放管理较为混乱,且在施工过程中,各分包单位需要轮流进场,这就需要提前安排好进场顺序以及场地交接问题。运用BIM技术,建立施工场地模型,可以模拟车辆运输及构件吊装,使得车辆运输路线避开施工区,塔吊布置位置满足吊装半径需求,材料、构件堆放区易于车辆卸载等,通过模拟明确规划材料堆放、机械安放和使用须知,还可以通过模拟确定各分包单位进场顺序及场地交接问题。
3.4碰撞检测
装配式建筑施工过程是由施工员对照施工图纸指示建筑工人进行施工,在构件吊装前,施工人员也很难依据平面施工图纸想象构件之间的碰撞情况,如果生产的构件精度不够或钢筋位置布置存在误差,那么很有可能后期构件无法顺利连接,会造成材料浪费,耽误施工进度。BIM技术可以在虚拟模型中对预制构件和现浇结构进行碰撞检测,通过检测,可以发现构件吊装后对现浇结构施工的影响。若存在碰撞情况,一是可以调整现浇结构模板,二是可以调整构件尺寸,以使得构件与构件,构件与现浇结构之间顺利连接。通过碰撞检测,及时发现构件间的连接问题,防止构件无法连接情况的发生,既避免这部分构件的浪费,又防止因此造成的工期延误。
3.5节点技术交底
装配式建筑的节点构造复杂,存在多种节点构造方式,同时,对节点性能的高度要求也造成了实际节点施工的复杂性。针对构件节点连接,利用BIM进行3D模拟,在各类节点施工前对节点施工细节进行展示,将节点施工的工序以及重点依据3D模型进行详细讲解,确保实际节点施工的顺利进行。
四、结束语
总之,BIM技术在预制装配式建筑施工中的应用,是现代建筑施工技术水平不断提高的重要表现。BIM技术不仅能够通过数字化信息对建筑施工现场进行模拟设计,还能减少施工失误,为整个施工过程打造完美构架,提高整个建筑施工的质量和效率。但是,当前我国的对BIM技术的研究水平还有待提升,要加大对BIM技术在建筑施工过程中的推广应用,逐步通过技术实践促进我国建筑施工质量的提高,促进相关技术的发展。
参考文献:
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