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摘要:随着时代的发展,科技的不断提高,在建筑行业BIM技术得到了广泛应用,不但提升了建筑工程的施工质量,同时达到了高效、节能、环保的建设理念。所以,将BIM技术应用于建筑工程中是十分必要的,BIM技术的应用不但对装配式建筑全生命周期实现了有效科学的管理,而且有利于实现建筑行业的可持续发展。
关键词:BIM技术;装配式;混凝土结构;建筑施工
引言
现阶段的装配式建筑项目在施工过程中存在诸多问题,比如说由于工程规模过大、施工人员技术水平良莠不齐、现场管理缺乏系统性,导致的施工时各道工序衔接强度低、施工工艺不符合要求、预制构件受损严重、预制构件连接部位强度不达标等问题。因此,装配式建筑施工技术仍需完善,BIM技术的引入为装配式建筑施工技术的提升带来了全新的转机,BIM技术一方面可以减少设计误差、提高设计效率,另一方面可以优化施工的各道环节,对于推进装配式建筑的发展意义重大。
1装配式建筑的效益
建设装配式建筑是为了促进经济效益、社会效益和环境效益的同步发展,一般来讲,装配式建筑的经济效益包括微观效益和直接效益。目前,装配式建筑是由甲方、设计、制作与施工等环节共同完成,通过结构系统、外围系统、设备管线系统和内装系统等四个系统集成化来实现经济效益。虽然设计装配式建筑成本费用较高,然而其他环节成本较低,最终的综合经济效益较高。从社会效益的角度来看,构建装配式建筑有助于转变建筑建造方式,营造良好的建筑环境,提高社会公众满意度,促进城市建设的发展。从环境效益来看,装配式建筑施工建设选用了节能材料,施工方案以节能减排为核心,施工污染指数低,建筑环保价值极高。
2 BIM技术在装配式建筑施工管理中的应用价值
2.1辅助施工企业设计完善的建筑模型与施工方案
运用BIM技术能准确收集和计算各种重要参数,搭建完善的装配式建筑施工模型,在优化整体建筑模型的同时,对局部模型进行细化。同时,运用BIM技术能设计精确的三维图纸,准确模拟施工现场动态,为施工技术人员提供科学的指导方案,规范他们施工操作行为,确保施工过程的安全性。
2.2实现装配式建筑工程项目产品的信息基础管理
运用BIM技术构建建筑施工管理平台能将施工图纸、施工进度、建筑项目投资成本、建筑项目施工质量、建筑项目作业清单、项目人力资源需求、施工材料采购等多种互相影响的项目产品要素纳入管理系统中,同时,对所有要素进行通盘规划与分析,做好建筑项目全局优化工作,实现建筑项目产品信息的有效继承。
2.3实现装配式建筑工程项目的全寿命过程信息集成管理
从辩证角度来看,装配式建筑工程项目的全寿命过程信息集成包含了两个层次,第一层是指装配式建筑项目施工建设的全过程寿命信息集成管理,该项管理包括项目启动、项目组织、项目开发实施、项目评估和竣工解散等五个阶段;第二层则包括立项、项目设计、项目施工、项目运营和项目后评价等工作。此外,实现装配式建筑项目的全寿命过程信息集成管理有助于促进各阶段信息共享。
2.4实现大型装配式建筑工程所有相关管理组织的信息集成管理
当代大型装配式建筑项目群所涉及的多方组织包括国家政府、投资财团、设计组织、外部资源组织、原料供应商、总承包企业、分包企业、监理企业和业主等,各组织会与合作方签订独立的合同,这样虽然有助于维护合作双方的合法利益,却不利于促进多方组织的信息交流。构建基于BIM技术的装配式建筑施工质量管理模式能够克服这一缺陷,通过信息共享来实现各管理组织的信息集成管理,优化信息沟通机制,提高总体组织管理水平,进而达到促进经济效益、社会效益和环境效益同步发展的目标。
3 BIM技术在装配式建筑工程施工过程的应用
3.1模拟装配式建筑的施工过程
在装配式建筑的施工阶段应用BIM技术能够很好地将施工全过程模拟出来,逐一演示施工中可能出现的各类问题,提前制定好解决这些问题的有效对策,及时的改进并完善现有的施工方案,最大限度地降低施工中出现事故的概率,同时也很好地控制了资源的消耗情况。比如,装配式建筑施工中需要吊装PC构件,应用BIM技术后就能够管理整个吊装过程,将PC构件的各类属性和参数全部写入到施工计划中并进行模拟施工。而在确定了施工方案后,工作人员就可以借助计算机设备来实时管理整个施工进程,实际吊装PC构件时,应在充分考虑到吊装操作规范以及施工具体线路的基础上,来衔接配合好施工中的各个环节,从而保证实际的吊装质量。另外,借助于BIM技术还能够根据时间阶段很好衔接各个阶段的施工模拟动画,将施工过程直观表现出来。有些现场的连接节点构造较为复杂,并且对施工有很高的要求,那么为保证施工的精准性,也应利用BIM技术将各个节点连接起来并进行可视化的展示。
3.2检测装配式建筑的碰撞情况
在项目的设计过程中可以应用BIM技术来及时监测项目整体的碰撞情况,举例来说,应用BIM技术借助于其自带的软件来检测设计图纸范围之内的建筑管线布置、结构布置以及在纵向和横向上的碰撞情况,及时发现构件之间的冲突问题,及时改进设计图纸,在还未施工时就发现了这些问题,各个专业能够更好地为设计工作服务,同时也节约了成本,与传统的对设计方案的检测验证工作相比,应用BIM技术大大提高了整体的工作效率,当然在检测碰撞情况工作中应用BIM技术还缺乏大量的实践,在管理和使用的过程中也可能存在一些问题,需要我们在后续的工作逐步完善。
3.3管理装配式建筑的施工材料
在装配式建筑工程的材料管控工作中应用BIM技术也能够取得更好的效果,预制装配式建筑的PC构件时,在作业现场肯定要堆放大量的构件和原材料,同时还必须配备相应的人员分类和存放这些构件和材料,那么这些人为的操作过程就也很容易出现失误。应用BIM技术后,将施工现场的各项数据参数模拟出来,在充分掌握了施工现场自身特点和实际情况的基础上,逐一统计各个环节所需要的PC构件,这样生产厂家就可以分批预制了,作业现场材料大量堆积或是材料短缺的问题就有效解决了。另外,应用BIM技术还能够更准确收集PC构件的相关信息,项目的验收单位能够快速的查询这些信息,大大提升了验收工作的实际效率。项目施工作业完成后,施工单位也能够及时统计出施工阶段所产生的构件和材料的消耗量,有效对比材料的实际用量和计划用量的差异,从而方便后续材料管控工作的有序进行。
3.4实现装配式建筑施工动态管理
BIM技术具备模拟性、优化性、可视化、协调性等诸多优势。BIM技术的引入,可以在实现建筑施工过程中施工对象与施工进度的数据对接,将2D图纸转变为“3D-BIM”模型,实现模型化立体式管理。同时,随着“3D-BIM”模型向“4D-BIM”可视化模型的转变,还可以实现施工方对于施工进度的实时监控。另外,在“5D-BIM”模型不断发展的趋势下,施工方还可以构建“动态施工规划”,实现对于装配式建筑施工过程及资源投入的动态管理。
结语
对于装配式建筑工程施工来讲,BIM技术在提高装配式建筑工程的施工效率、控制工程施工成本及施工质量的同时,又对保证工程施工工期等方面起到了至关重要的作用,所以要想推动建筑行业的进步和促进社会经济的发展,加强推进BIM技术在装配式建筑工程施工当中的应用十分必要。
参考文献:
[1]樊裕伟,冯超.BIM技术在预制装配式混凝土框架结构中的应用[J].2016,(02):66-68.
[2]王军强.新型装配整体式混凝土结构施工技术[J].四川建筑科学研究,2015,41(1):31-34.