BIM技术在装配式建筑智能施工安装中的应用 尹绍义

发表时间:2020/12/7   来源:《基层建设》2020年第23期   作者:尹绍义
[导读] 摘要:装配式建筑在建筑领域中有多种特点的表现,在施工中技术也有很多优点,相关零件先提前做好加工处理,在进行组装后,完成配件的安装,通过运输到场地在进行组装后,完成任务,与以往的建筑建设存在很大的不同。
        天津国际工程建设监理公司  天津市  300000
        摘要:装配式建筑在建筑领域中有多种特点的表现,在施工中技术也有很多优点,相关零件先提前做好加工处理,在进行组装后,完成配件的安装,通过运输到场地在进行组装后,完成任务,与以往的建筑建设存在很大的不同。要想更好的展开施工方式,在建筑工程中就可以运用到BIM技术,将各个部门的想法进行交流沟通,在技术上做好讨论研究,可以更好地增强建筑物整体的质量保障。
        关键词:装配式建筑;BIM技术;应用
        1 BIM技术在装配式建筑智能施工安装过程中的实际应用
        1.1 在工程设计管理中的应用
        针对机电管道安装工程的多种管线,BIM 技术可整合各项管线施工图,实现综合深化设计,为工程施工提供全面指导,其应用体现在以下几点:
        (1)可视化设计。施工单位可通过 BIM 构建机电管线的三维模型,将传统的平面图形立体化,更直观地展示机电管线、阀门与设备间的管线,使设计人员明确其位置关系,保障设计的规范性与可行性。同时,可视化的三维模型可为施工单位读取图纸提供便利,减少设计人员标注平面图纸的工作,提高设计效率与质量。
        (2)碰撞检查。在 BIM 的管线整合下,设计人员可构建管线系统模型,将其导入到 Navis works 软件中,开展碰撞检查,该软件会出具碰撞检查报告,报告内容涵盖碰撞位置、管线类型与碰撞深度等信息,直观地展示设计方案缺陷,为设计人员提供改进方向,为工程师设计提供便利。
        (3)综合排布。机电管线安装工程需事先预留预埋管件与孔洞,保障机电设备的规范安装。BIM 的三维模型可整合不同分项工程,使不同专业的设计人员了解工程的预留预埋要求,优化管线的综合排布。
        1.2 在工程施工管理中的应用
        BIM 可支持施工组织、设备、材料的参数导入,为施工单位模拟工程施工流程,展示施工可能出现的问题,优化施工方案,消除施工中可能出现影响施工质量、进度与安全的因素。例如,在某管道安装工程中,需按照先电气桥架后空调管道的顺序施工,但由于不同分项工程未实时沟通,在施工人员疏忽下,首先进行空调管道的安装,导致电气桥架无法安装,不得不进行返工处理,造成经济损失,拖延进度。而 BIM 技术可整合各个专业,加深分项工程的沟通,规范管道安装的工序,保障工程质量与效率。同时,在进度管理中,施工单位可输入施工现场的空间参数与进度时间,构建 4D-BIM 模型,明确安装工程的工程量,并根据施工现状,调节空间与时间参数,在模型中展示已完成工程、未完成工程与正在施工工程,实现施工进度的精准控制,确保工程可按期完工。
        1.3 在工程成本管理中的应用
        在以往的机电管道安装工程中,造价人员根据 CAD 图纸计算工程量,工作流程繁杂枯燥,极易产生人为误差,影响工程成本管理成效。在BIM 的支持下,造价人员可利用 Revit 等 BIM 软件进行智能工程量计算,将工程量定额计算规则、施工方案、工程组织等参数导入软件中,准确获得各个分项工程的工程量,为物资采购、成本管理提供帮助。由于机电管道安装工程涉及利益主体较多,造价人员可根据不同利益主体的需求,提出相应格式的工程量清单,实现针对性造价管理,保障工程效益。


        1.4 BIM技术在装配式建筑构件检测方面的应用
        对于大部分装配式建筑预制构件来说,采用的往往都是在工厂中进行预制与生产,然后再将预制构件运输到建筑施工现场进行吊装的装配模式。这种建筑装配模式对于建筑构件的生产精度以及施工现场的安装精度的要求相对都更高一点,一般来说往往会达到毫米级别的精度。因此,要想真正实现装配式建筑的智能施工与安装,并切实提高施工质量与安装效率,相关建筑预制构件在生产与安装过程中的生产精度以及安装精度的控制就相对显得至关重要。但是在传统的装配式建筑施工与安装过程中,所有用的一些建筑测量工具无论是对生产精度的控制还是对安装精度的控制,都很难达到毫米级别的精度要求。而BIM技术的出现则可以有效地解决当前这个难题,通过采用BIM技术中的数据采集与处理功能,并结合相关的建筑三维模型的生成,可以有效提升建筑预制构建的精准程度,从而确保相关建筑预制构件能够从生产到安装都实现无缝衔接,一方面可以有效节省传统装配建筑施工过程中所浪费的大量的测量时间,切实提高建筑施工与安装的效率;另一方面也可以确保相关建筑预制构件的精准度,对于建筑整体质量的提升也有很大的帮助。比如,在实际的装配式建筑构件检测过程中,可以将BIM技术与三维激光扫描技术进行结合应用,从而实现对相关预制构件的精准控制。首先,技术人员需要装配式建筑的预制构件进行三维扫描,根据扫描到的数据与信息生成建筑预制构件的模型;之后技术人员在利用BIM技术与三维扫描软件之间的链接,将相关建筑的预制构件模型装化为BIM模型数据。这时需要技术人员与实际的建筑构件设计人员进行沟通与交流,将BIM技术所生成的建筑构件模型数据与之前设计人员所设计的深化设计模型进行对比,从而检测出建筑预制构件工厂所生产出来的预制构件是否符合设计人员的作品以及相关建筑装配的需求。与此同时,在进行装配式建筑安装的过程中,对于施工现场和施工塔吊等施工设备也可以先通过三维扫描技术进行数据收集。
        1.5 BIM技术在装配式建筑施工模拟中的作用
        相较于其他建筑类型与施工类型,装配式建筑的施工指的是利用建筑工厂所预制的建筑构件进行现场吊装的一种施工方式。这种施工方式相对来说一方面能够有效节约建筑现场施工时间,还可以保障相关预制构件的质量保持在一个相对较高的水准,并且由于施工现场不涉及到相关预制构件的制作,可以大大减少施工现场的材料管理成本,与之相对应的各种施工噪音与建筑垃圾也会大大减少。但是,正式由于相关建筑预制构件的生产与安装工程被分开在了两个相对隔绝的地方,这也为施工人员进行施工与吊装等工作带来了相对较高的挑战与难度。无论是施工流程还是施工项目都需要保持在一个较高的精度范围内,才能够去确保被运输来的建筑预制构件能够被完美吊装。因此,在实际的装配式建筑施工之前,利用相关的BIM技术对相关的建筑施工流程进行模拟就可以有效规避在实际施工与安装过程中出现的各种意外风险。比如,在对建筑构件吊装部分进行正式施工之前,就可以利用BIM技术提高建筑构件的吊装质量。一般来说需要技术人员结合实际的施工方案与设计方案,建立相关的建筑吊装构件模型。然后需要结合实际的安装与施工计划,将各种建筑构件的吊装顺序、吊装的具体位置、链接的吊装节点等信息数据都输入到相关的BIM模型之中,从而实现对建筑构件吊装过程的全程模拟。
        2结束语
        装配式建筑和BIM技术经过近十几年的发展,已取得一定的阶段性成果,也面临着一些共性问题。这个过程中需要政府政策的持续稳定支持,需要产业链上下游的支撑,也需要BIM软件的持续开发和优秀技术人才的进入,才能最终实现建筑产业的转型升级。
        参考文献:
        [1]于龙飞,张家春.基于BIM的装配式建筑集成建造系统[J].土木工程与管理学报,2017,32(4):73-78.
        [2]韩友强.BIM技术在装配式建筑结构施工中的应用[J].建材与装饰,2016(2):31-33.
        [3]李亭亭,杨学会,张德海.BIM技术在预制装配式工程中的应用[J].土木建筑工程信息技术,2017,6(4):62-66.
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