装配式建筑结构施工中BIM技术的应用 丁波

发表时间:2020/10/10   来源:《基层建设》2020年第14期   作者:丁波
[导读] 摘要:现如今,我国建筑业高速发展,装配式建筑被广泛应用。
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        摘要:现如今,我国建筑业高速发展,装配式建筑被广泛应用。装配式建筑结构施工作为建筑工程施工重要的组成部分,已引起了各界人士的广泛关注。近年来,BIM技术在建筑工程中得到了广泛的应用,不仅提高了建筑工程施工的效率和安全,而且大大降低了建筑工程施工成本,推动了我国建筑事业的进步。本文论述了装配式建筑结构与BIM技术的含义,剖析了后者的优势,分析了BIM技术在装配式建筑结构建造过程中的运用状况。
        关键词:装配式建筑结构;施工;BIM技术;应用
        引言
        对于现代建筑行业来说,越来越多先进的技术被应用于建筑工程的各个项目中,这些先进技术不仅能够提升建筑工程的质量,还能提高工作效率、经济效益等。BIM技术也就是建筑信息模型技术,能够在工程设计、建造与管理中发挥作用,具有可视化和仿真化的特点,被广泛应用于建筑行业的各个项目中,能够有效提升建筑工程的质量,降低时间、人力、资金的投入。对于装配式建筑项目来说,BIM技术能够通过其自身优点在装配式建筑结构设计中发挥重要的作用,从而提升装配式建筑项目的质量,给建筑企业带来良好的经济收益。
        1装配式建筑结构和BIM技术的概念
        1.1BIM技术的基本概念
        所谓BIM技术主要是利用信息数据建设建筑信息模型,工作人员利用该模型能够将施工中可能出现的问题进行解决,提前做好处理,进而保证施工顺利地完成。BIM技术基础为数字技术,其能够整合起所有工程信息,实现工程项目相关信息收集整理,搭建信息共享平台,根据数字方式描述的信息进行工程管理。
        1.2装配式建筑结构
        装配式建筑施工方法是近年来兴起的一种施工方法,改变了传统施工直接浇筑的方式,取得了较为显著的成绩。装配式建筑施工采用新型环保材料制备建筑工程需要的预制件,质量高、环保性好,能够满足国家住宅绿色施工和节能减排的要求,对建筑工程施工空间的要求低。事先制备的预制件通过运输抵达施工现场,按照设计要求进行安装,为了保证建筑工程的整体质量和安全性,要求预制件的浇筑误差满足设计要求,同时加强预制件全过程的监管力度,使建筑工程能够顺利验收。
        2装配式建筑质量管理工作中运用BIM技术的优势
        2.1提高施工前的准备质量
        技术人员在施工前运用BIM技术可以有效分析施工设计方案的可行性,并通过调整一些质量参数,来进行施工现场模拟,从而及时调整一些设计待完善地方,将装配过程与步骤设计得更加合理。这样施工队伍在进行工程准备工作时,可以更加明确一些设备、构建的范围、设计参数等,提高准备的准确性与有效性。而且通过事先进行装配模拟,也可以帮助管理人员提前了解一些装配过程的技术难点及安全风险,从而提前制定一些修整方案,在进行现场安装时,提高对于技术难点的关注程度,尽量减少返工,提高装配质量。
        2.2模型可视化与仿真化
        在装配式建筑结构设计项目中采用BIM技术,首先是由于其具有可视化和仿真化的优点。建筑结构设计是一项非常专业且复杂的工作,一般只有专业的工作人员才能理解这些专业术语和信息。但是,最终的建筑结构设计成果是要向建筑工程的其他工作人员展示的,建筑施工团队需要依据建筑结构设计图纸方案才能进行施工。所以为了方便大家理解,设计人员在设计过程中利用BIM技术可以将设计效果通过可视化的建筑结构模型展现给大家,建筑团队的工作人员便可以清楚的了解设计师的设计理念和想要传达的信息。通过BIM技术仿真化特点还可以预测建筑项目的具体施工环节和建筑效果,为施工团队提供良好的思路。
        2.3关联性和协调性
        BIM技术能够对建筑作业之前留存的诸多问题加以整体剖析、处理,从中找到处理问题的最优方式,更有效地对信息进行剖析。在装配式建筑施工过程中,大量的建筑信息都可以通过BIM技术中的数据信息模型进行分析,更好地降低信息不一致问题发生的可能性。若建筑物信息模型内的某个信息或者数值发生问题亦或被更改,和其有关的信息均会智能进行更改。


        3装配式建筑结构施工中BIM技术的应用
        3.1在项目管理初期的应用
        为提高项目建设的整体质量,在项目开始前,就需要技术人员对项目背景有较为详细的了解。在这一阶段,技术人员要做好两方面工作。①运用BIM系统建立好工程数据库。每一项工程的具体施工情况都有所不同,因此其具体施工时所需要的建设参数也有所不同,这就需要技术人员在多次进行实地考察后,尽可能多地输入项目建设信息,提高数据库的准确性,为后期模拟分析打下良好基础。②工程建筑方案优化工作。技术人员可利用BIM技术进行环境性能模拟等,提高材质选择、布局的精准度,从而提建筑物的后期使用效率,其还可利用碰撞检查等技术,可以提高建筑物内各路管线分配的科学性与实用性,提前为楼板、花池等大量构件预留孔洞,解决管线与土建的碰撞问题,从而避免在后期装配过程中预制构件与实际安装位置不匹配等问题。
        3.2中期执行阶段
        BIM技术在装配式建筑工程的中期执行阶段中的应用也十分重要。通过BIM技术构建的建筑结构模型为建筑工程的中期执行阶段提供重要的信息参考。建筑工程的中期执行阶段会涉及到很多专业信息与专业技术的应用,而对于装配式建筑工程来说,建筑结构的构件是影响整个装配式建筑结构的关键性因素。因此,需要应用BIM技术预先对结构构件进行模拟制定,然后呈现出严谨的参数化模型,再利用BIM技术将分散的模拟建筑结构构件拼接成完整的建筑结构,为实际建筑工程提供参考。
        例如,在钢筋布置过程中装配式建筑设计中的预制梁构造环节,首先,工作人员按要求断开纵筋,设置适当长度的后浇段,让产品能够贴合套筒尺寸规定。然后,在梁端一定范围内选择最大值用以划分箍筋加密区,这样的操作能够确立箍筋的间隔和数目、箍筋断开位置等数据。最后,再使用BIM技术中相关应用程序对数据进行调用,可以完成模型中纵筋和箍筋的布置。
        3.3施工进度优化
        借助BIM5D或者是Navisworks软件创建施工进度4D模型,实现对施工组织设计的合理优化。针对计划与实际施工进度偏差、计划与实际资源偏差进行全过程跟踪,然后通过对比研究得出最佳施工方案,在有效保证施工质量的基础上提高施工效率。利用BIM技术能够把装配式建筑拥有的施工进度优势极限放大。不但要完成装配式建筑工程项目施工全过程的真实模拟分析,也要完成复杂施工环节的模拟分析,比如吊装埋件与支撑处理等的模拟分析,能够为施工技术人员的现场安装提供指导,从而提高施工效率与质量。
        3.4造价控制
        相对于CAD应用无法对项目造价进行计算与生成的技术缺陷,BIM具有该方面的明显优越性。BIM在计算造价时无需依靠其他软件辅助,其自身软件即可实现计算统计功能,并自动执行造价计算,造价数据具有更高精准度,便于实施造价管理。借助三维模型技术,可以对建筑数据进行精确计算,保证其数据的可靠性,进而促进装配式建筑智能化升级,推动建筑领域技术进步。
        3.5BIM技术在运营维护中的运用
        预制装配式建筑的运营维护可借助BIM技术构建一个服务体系,使其对相应的设备进行维护。如果建筑发生火灾事故,服务系统就可运用BIM技术在模型中准确发现起火点位置,并对该起火点周围构件属性进行判断,为消防员提供准确可靠的数据,使其在最短时间内到达起火点位置进行灭火,灭火效率大大提升,减少经济损失。另外,日常维护工作中要想查询和了解构件信息都可利用模型完成,建筑维护效率与质量明显提升。全面了解与掌握构件安装过程,保证安装质量的同时,明确划分责任,运用BIM技术在日常维护中达到实时监测与分析目的,发现建筑构件中能量消耗高的部位,并制定相应的解决方案,做好处理工作。
        结语
        装配式建筑中应用BIM技术能够提升项目建设的时效性,使工作人员可以快速发现装配式建筑设计、施工、维护过程中出现的问题,对工程进行深入分析,提升建设质量。因此,可以借助BIM技术对整个装配式建筑的整个生命周期进行监督控制,使装配式建筑契合安全管理要求,促进建筑工程信息化、产业化建设。
        参考文献:
        [1]杨亚丽,刘可心,李彦婕.BIM技术在装配式建筑中的应用研究综述[J].黑龙江科技信息,2017(5):258-259.
        [2]李亚萍,陈国平.BIM技术在装配式混凝土建筑结构设计中的应用及发展[J].混凝土,2018(6):121-123.
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