谷军 2.黄沁 3.程曦 4.高保家
1重庆市建设工程质量监督总站 400015;2重庆市建设工程质量监督总站 400015;3筑智建科技(重庆)有限公司 400030;4筑智建科技(重庆)有限公司 400030
摘要:在信息化时代的当下,BIM技术的使用给建筑行业带来机遇,是能够迎接挑战的关键所在。目前BIM管理技术越来越多的被应用于建筑项目施工管理中,从最初的BIM应用探索到普通项目的BIM应用推广,从普通项目管理到装配式项目管理,从施工管理的平面布置到设计深化,再到设计-施工一体化管理,从项目现场全过程管理到造价全过程项目管理。因此,如何能够将BIM技术的作用发挥到极致,就成为带动整个行业变革的主要模式。
关键词:BIM;装配式;建造信息系统
引言
近年来,国家大力提倡装配式建筑,与此同时,已经具备了足够成熟度的BIM技术在国内也兴盛起来。BIM软件是进行模块化设计的,像搭积木一样。这个搭积木的过程恰恰和装配式建筑的做法一样。BIM与装配式的结合使得传统的建筑行业变得更加信息化与工业化。
1BIM技术概述及特点
??BIM技术又称建筑信息模型技术,是通过收集建筑工程中各项相关数据和信息,以数字信息技术模拟出真实情况,并构建三维建筑模型的一种技术。BIM技术具有完备性、可视性、协调性、优化性、一致性、关联性、模拟性等显著特点,可以对工程中各个环节进行设计和核对,能有效提高施工准备阶段的工作效率和工作质量。BIM技术可以将传统的平面图纸,以三维化的方式呈现出来,并可以与设备和材料的各种信息相匹配,挑选出合适的型号,节省了实地勘察和检验的时间,减少了工作量。通过使用BIM技术,设计人员可以进行更多的设计和尝试,几乎零成本的在三维建筑模型上模拟和试验,有利于设计出最具有经济性和实用性的方案。对客户来说也有更多的选择,通过模拟,客户可以在施工前看到大致的工程效果,并及时提出自己的意见,充分满足客户的意愿。
2装配式建筑
装配式建筑是将传统建造方法中的大量现场作业活动转移至工厂内进行,在工厂中加工制造好建筑施工所需的各种构件与配件,如楼板、墙板、楼梯等,运输至建筑施工现场,利用可靠的衔接方式于现场装配、安装而建造出的建筑。装配式建筑的特征主要如下[3]:(1)在车间内生产加工完成大量的建筑部品;(2)工程现场进行大量的装配式作业,和传统现浇施工模式相比较,作业量及强度均有很大降低;(3)利用建筑、装修一体化设计及施工技术,促进装修与主体施工作业同步推进理想化状态形成过程;(4)设计的标准化与管理的信息化,伴随构建标准水平的提升,生产工效也有所提高,相对应的构件成本降低,联合现代工厂的数字化管理,能不断提升装配式建筑的性价比;(5)符合建设绿色建筑的要求。
3BIM技术在装配式建筑中的应用
3.1在图纸设计方面的应用
装配式建筑的图纸设计非常重要,直接关乎着各种预制构件的型号和数量,预制构件的生产厂家会根据设计图纸进行批量生产,如果设计图纸发生错误,将会造成巨大的经损失。同时,装配式建筑对装配的精密度要求非常高,设计图纸影响着整栋建筑的安全性和稳定性,关乎着施工人员的生命安全。传统建筑模式的主观因素过多,定量分析不足,设计师也无法处理大量信息数据。BIM技术的应用可以有效解决这些问题,在收集土质结构、土壤密度、土壤粘性等信息之后,BIM技术可以对这些条件进行分析,并模拟出真实的土地情况,然后根据工程要求选取施工地点。同时,BIM技术拥有独特的模型信息数据库系统,可以将各种构件的型号、尺寸、材质等参数保存到数据库之中,并通过数字信息技术将其三维化呈现出来,设计师可以将这些构件模型与建筑模型向匹配,观察搭配效果,从而对构件的各项数据进行更改。
另外,BIM技术的模型间具有联动性,当设计师修改一处参数时,其他各项参数也会随之改变,提高了建模和改模的效率,也更方便设计师观察建筑的整体效果,有助于发现设计中的缺陷和隐藏的风险。
3.2施工质量管理中的应用
首先,PC构件加工质量管理。PC构件由专业工厂家进行加工生产,通过PC构件深化设计,建立PC构件信息模型,PC构件工厂制作过程中,实现了PC构件可视化、构件生产模拟。从原料处理→钢筋网加工→混凝土布料→混凝土养护存储,实现了系统化、智能化、自动化,实现了数字化制造目的,从而保证了PC构件的生产质量。工厂加工过程中实现生产环节层层把关,加强过程质量检验和隐蔽验收,对上道工序不合格严禁流入下一道工序。在构件加工过程中,对预制构件进行统一编码,通过BIM平台将构件信息植入二维码,通过信息平台,形成构件质量可追溯的管理,提高构件生产质量。其次,PC构件安装质量管理。PC构件安装一旦有失误、偏差等问题出现,将会直接影响到建筑质量。施工前,利用BIM模型可视化的特点,对工程重难点部位采用可视化交底,使交底更清晰、落实度更高,更接近现场实际工况,掌握PC构件的安装流程,并提前做好相关施工部署。PC构件入场时,技术人员通过信息平台实现构件追踪,了解构件的参数、属性等信息。PC构件安装过程中,通过在线查看BM模型直观了解各个建筑构件的类型、轴线位置、尺寸等信息,避免出现错误安装等问题。通过BM模型不同施工阶段内的建筑外观,与实际施工外观进行对比,实时跟踪施工质量。
3.3在预制构件生产中的应用
预制构件是装配式建筑的基石,一处不匹配或者出现误差,就会影响整个建筑的安全,因此预制构件的生产要求非常高,必须严格按照设计图纸进行生产。BIM技术在预制构件的生产中也有所应用,可以优化预制构件的生产流程。在预制构件生产的设计阶段,生产厂家可以从BIM技术的模型库中提取各个预制构件的模型,直接根据模型中各类构件的详细尺寸进行生产,从而制定科学、高效的生产方案。生产厂家也可以在各个构件中植入RFID数据芯片,将构件的型号、材料、生产者和在建筑中的安装位置记录在芯片中,为施工后期的核对、管理提供了极大的便利。
3.4BIM出图与工程量汇总
BIM出图即通过CAD等相关信息转化的BIM三维模型,通过专业BIM工程师根据规范要求进行深化设计,再导出成为单专业平面图,上报业主、监理、设计等单位审核盖章完成的图纸,该图纸具有竣工结算及指导现场施工的作用,如图6所示。利用BIM模型还可以实现工程量的统计,从而自动生成钢筋、混凝土的用量清单,根据项目实际需求,还可以利用多种形式的表格将其呈现。在清单之中主要包含了编号、构建尺寸、材料用量、材质等,导出的清单可以结合商务部门套价做出项目成本分析。
结束语
从设计阶段的BIM模型开始,作为信息源将相关建筑工程信息引入生产管理系统,在计划、安排、生产、制造、物流供应链和装配阶段应用起来。在设计阶段可以进行标准化设计、性能设计、工程量统计、管线优化、基础验证;深化设计阶段可以进行预制构件库、碰撞检测、施工模拟;构件生产阶段可以进行模具设计、生产计划管理、质量控制;现场施工阶段可以进行场地控制、施工管理、装配安装。将BIM技术运用与装配式建筑的全寿命周期中,可以有效提高装配式建筑设计、生产和施工的效率。
参考文献
[1]黄亚江,董颖,张子晨,商如斌.基于BIM技术的装配式建筑结构深化设计研究[J].施工技术,2018,47(S4):892-897.
[2]卞光华.预制装配式建筑的BIM设计标准研究[J].智能城市2018,4(24):33-34.
[3]章杰.BIM在装配式中的实战运用[J].智能城市,2018,4(24):42-43.
[4]陈丽,徐斌.BIM技术在装配式建筑中的应用研究[J].智能建筑与智慧城市,2018(12):38-40.
[5]陈云.BIM技术在装配式建筑中的应用价值分析[J].中国新技术新产品,2018(24):98-99.