崔明东
山东金城建设有限公司 山东 淄博255000
摘要:现代科学技术发展越来越快,有很多高新科学技术可以应用在建筑工程上,人们对于建筑工程的质量也有了更高的追求,保证建筑工程对环境的友好型,维持建筑工程的可持续发展。装配式建筑有很多传统建筑没有的优点,例如工程管理效率高,环境污染程度小,还能够减少建筑行业工程的成本,非常满足现代的建筑环境和要求。文章对BIM技术在装配式建筑质量管理应用的优势和策略展开研究和讨论。
关键词:BIM技术;装配式建筑;施工质量管理;应用措施
引言
在城市化建设不断加快和建筑技术不断发展的背景下,城市空间越来越密集,土地价格越发昂贵,施工难度也越来越大。BIM技术是一种先进的建筑技术,与装配式建筑的施工管理关系紧密,在设计、施工、管理维护上起到了巨大的作用,目前BIM技术在装配式建筑中很大的应用前景,对此进行深入分析意义重大。
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建筑装配式技术
在小型建筑项目中,通过标准化的要求预制标准构件,能快速完成工程建设。随着预制预应力混凝土结构体系的发展,日本、欧美等发达国家从20世纪60年代开始推广装配式结构,我国也在20世纪80年代开展装配式结构的应用推广工作,主要用于企业厂房、生活临时用房的建设中。随着我国高层建筑的大量建设,装配式结构难以满足高层建筑的技术要求,工程机械技术水平不够,其推广应用也曾一度停滞。直到2005年以后,随着建筑工业化的推动和建设绿色建筑的要求,通过引进和吸收国外先进的装配式结构技术,结合国内建筑结构的需求和信息技术发展,陆续出现了多种装配式结构体系。装配式建筑是指采用工厂化预制构件通过可靠的方式连接成一个整体,形成符合相应功能要求的建筑结构。相比传统现浇结构,装配式结构最显著的优势是施工效率高、工期短,同时也存在运输不便、设计困难、整体性较差的问题。从结构受力特性来看,装配式结构分类有框架结构、剪力墙结构和框架-剪力墙组合结构等三种类型,框架结构施工技术成熟但抗震性能差,剪力墙结构的设计较为灵活、抗震性能好,而装配式框架-剪力墙结构融合了框架结构和剪力墙结构的优点,但也存在节点多、施工困难的问题。按照装配化程度来看,也有全装配式和部分装配式的区别,全装配式结构的机械化程度高、施工效率高,但整体性较差,而部分装配式结构局部采用现场浇筑方式,整体性和抗震性更好,在工程应用中相对较多。
3BIM技术在装配式构件质量管理中的应用
3.1构件生产中利用BIM技术进行质量管理
由于精准度的要求,生产装配式构件时需要进行严格的全面监督、管控,这时BIM技术就可以发挥其效用,为构件生产的质量管理和监督提供重要保障。构件的生产需先进行设计,再根据设计进行生产,所以生产前的设计阶段可能会出现多次的设计变化,在这个过程中需要更加重视设计过程中的沟通交流,保障设计信息能得到有效传递,从而保障设计质量。BIM技术的应用可以通过标准化设计方式完善构件库,并以多样化的方式进行系统化分析,使生产厂家能通过模型的构建对设计人员所要表达的设计理念和意图有一定的认识和理解,更加明确设计的参数信息,从而可以顺利高效地进行构件的量化生产。通过BIM模型对生产进度进行一定的了解,对于构件集合、材料、数量及工艺等信息可以有更加明确直观的认识,以保证高效开展监督控制管理工作。
3.2强化构件运输管理,保障工程质量
对于装配式建筑来说,其运输管理的强化是十分重要的,在运输过程中需要加强对运输时间、空间的控制,以强化运输管理,从而使工程质量得到有效保障。由于预制构件比较大、运输比较困难,在运输过程中可能出现许多不可预估的情况,从而导致工程进度受到影响、项目成本产生损失。基于这种情况,企业要结合法律要求以及运输中可能出现的问题,结合进度和综合需求进行规划管理,以此达到强化运输管理的目的。另外,对于运输车辆,需要通过对运输构件的尺寸和种类的分析进行科学合理的安排,同时对运输的时间和运输路线进行合理规划,以此来减少因为构件积压等情况造成的损坏。
3.3构件存储中质量管理
受到多种因素的综合控制和影响,处理预制构件的储存问题时需要更加严格和谨慎。由于构件储存需要注意诸多内容以及储存场地的限制,在构件储存过程中需要对进场的数量进行更加科学、合理和严格的把控。在这种情况下,BIM技术可以通过对构件信息的获得与统计来解决实际应用问题,在提升构件储存管理效率的同时合理控制成本。
4BIM技术应用于装配式建筑施工质量管理的优势
4.1提升了管理效率
装配式建筑施工质量管理需要耗费大量的人力和精力。装配式建筑的施工质量管理体现在设计和施工中各种各样的细节和方面。
如果每一个细节都需要分配一定的管理人员进行任务的设置进行管理,则会将大量的人力和精力都投入到管理过程中,而施工技术的应用、图纸的设计和完善等实际工作中投入的精力就会相应地降低。利用BIM技术进行模型的构建和绘制能够在一定程度上减少计算、数据整合出现的失误,因此给设计师的工作量和工作难度都有一定程度的减轻。
4.2可进行模拟施工控制质量
BIM技术在装配式建筑施工质量管理过程中可以通过施工模拟将设计过程中的信息直接呈现到施工过程中,即站在更实际的角度将施工方案中呈现的数据、技术和原理带入到施工现场环境中去,从而及时发现由于实际环境的不同设计方案中存在的缺陷。通过施工模拟可以有效地将建筑工程质量水平控制在可见的范围之内,从而加强BIM技术应用的针对性。例如BIM技术可以通过激光对所要测量的建筑物体进行高速扫描,结合HDR的高分辨率影像去进行相应的物体影像采集,进而确定所测量物体的三维坐标,同时实现物体的实景复制。BIM技术在所测量物体的测距方面也有精确的数据采集,该技术包含了激光测距的传感器,以及高精准度的角度传感器,将所收集到的数据在后台进行软件的处理,得到所需要的点云数据。现阶段中BIM技术在测量时的测量距离最远可以达到1千米以外,在测量精度方面,可以达到2.5毫米内,因此在建筑的工程测量方面完全可以满足相应的检测要求,从而可以通过模拟施工控制质量。
5BIM技术在装配式建筑施工管理中的应用
5.1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。BIM技术可以提高设计图纸的准确性和安全性,为生产厂家提供准确的数据,减小了构件生产时的经济损失。
5.2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。另外,施工企业可以用BIM技术对装配式建筑的模型试验和制作过程进行优化分析,为了实现数据信息和预制构件系统的有效对接,在设计工作完成后,可以将加工信息以条形码的方式保存下来,实现自动化生产。
5.3施工现场仿真模拟
对于装配式建筑施工来说,对安全性、防护性要求较高。在此背景下,利用BIM技术进行施工现场仿真模拟,通过对仿真结果的分析,在施工前进行施工方案的进一步改良以及施工流程的进一步优化,以此进行精准的构件定位,从而有效保障施工质量。同时,仿真模拟可以有效发现施工中可能产生的各项安全问题,通过对这些隐患的研究和剖析,采取相应手段和措施,使工程的质量和安全得到有效保障。
5.4清单式质量控制
通过对建筑物信息的整理及具体分析,对施工质量及进度的要求等进行明确是强化施工质量控制需要完成的工作。应用BIM技术进行模型构建时,要根据相关标准参数对物理和功能特征进行研究分析,对结构进行分解处理,在工程质量和进度的要求下合理划分控制清单。清单式质量控制对于装配式建筑施工的质量控制管理是十分有效的,通过生产清单对构件的ID识别码进行分析,质检工作人员可以对构件在模型中的具体位置进行综合分析,对质量信息进行采集和录入处理,从而有效控制施工质量。
结语
综上所述,随着我国经济水平以及科学技术的水平得到显著地提升,我国建筑行业也逐渐树立了信息化的发展方向,在装配式建筑施工质量管理工作中,开始大力采取和应用BIM技术来对建立一套系统化的管理体系和方案,从而针对装配式建筑施工的需求和特征来更好的完善管理模式,对于所采取的传统管理模式来说是一种创新和完善的举措,同时还有助于及时化解和调整传统装配式建筑的施工管理方式,推动BIM技术与实际管理工作之间更加契合,进一步提高管理效率和质量。
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