BIM技术在装配式建筑中的应用价值分析 孙云

发表时间:2021/4/2   来源:《基层建设》2020年第29期   作者:孙云
[导读] 摘要:BIM 技术在装配式建筑各阶段的应用优势十分明显,可以提高设计质量,以较高水平的施工管理促使现场安装工作安全顺利地进行,并且还能在运维阶段加强维管,促使装配式建筑施工全过程都能获得良好的技术支持,确保构件加工精度,有效提高建筑质量,减少材料和人工浪费,减少施工时间,节省施工成本。
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        摘要:BIM 技术在装配式建筑各阶段的应用优势十分明显,可以提高设计质量,以较高水平的施工管理促使现场安装工作安全顺利地进行,并且还能在运维阶段加强维管,促使装配式建筑施工全过程都能获得良好的技术支持,确保构件加工精度,有效提高建筑质量,减少材料和人工浪费,减少施工时间,节省施工成本。
        关键词:装配式建筑;BIM 技术;应用价值
        1装配式建筑施工优势
        1.1施工时间可控性强
        由于装配式建筑的构件都是预先制作,且可以分批同时制作,不受施工工序限制,加工工厂的批量生产能力也较强,很多操作都可以由机械完成,施工流程减少,施工时间被压缩,且人工失误操作性也降低,很少因质量问题延误工期,因而装配式建筑建设不仅工期短,还可及时跟上施工进度,配合进度计划调整,有助于控制施工周期。
        1.2符合绿色施工理念
        首先装配式施工由于多在密闭的加工厂进行制作,由此造成的噪声污染、粉尘污染的可能性较小,其他的环保工作也较容易开展,因此有助于保护环境,实现生态效益,其次预制加工方式对材料的利用率高,电脑控制的设备精确度较高,板材、钢筋都可以最大化利用,损耗率低、废弃较少,此外可循环使用材料和环保节能材料使用较多,符合国家的可持续化发展要求。
        2BIM 技术功能介绍
        2.1可视化
        单靠二维平面的图纸和一些文字说明很难对施工内容、施工技术做到详尽、清楚的了解,只有三维层面才可以全面展示整个建筑结构形式和构件加工方式和尺寸信息,而BIM 技术恰好能实现这一点,不仅能使设计图纸以立体形式展现在人们面前,还可将施工、运维各阶段的施工内容变得可视化,以三维模型提供更为直观的视觉感受,使施工人员和管理人员都能更好地解读图纸内容和建筑工程项目各项信息,构件之间的反馈性与互动性得以加强,工作人员可以更好地发现问题,进行沟通和决策。
        2.2优化协调性
        BIM 技术的问题处理能力非常之强,对于复杂的建筑施工内容,它可以在整理分析的基础上找到设计和管理上的漏洞,并对其进行优化改善,例如可以完善设计图纸和施工方案,使之更符合装配式建筑施工需要,此外由于可以充分保证信息之间交流传递,解决了各种沟通上障碍,避免了项目之间的信息不对称问题,各专业之间、各施工环节的工作人员、部门之间能及时掌握合作所需的相匹配数据信息,各方之间的沟通效率得以提高,协同合作能力大为提高,从而可以提高装配式建筑项目的建设质量。
        2.3模拟性
        由于建筑施工是一个连续性过程,前期失误对后续施工有很大的影响,为了保证各道施工工序能在质量上保持连续性,避免后期整改麻烦,可以在施工开始前对其进行模拟,以便做好施工准备,全力排除问题。具体来说BIM 技术可以基于装配式建筑已经具有的工程信息对后续施工进行预测性分析,并模拟施工情况,例如可以模拟构件之间的组装效果,模拟不同施工条件下的施工质量影响,从而可以完善施工方案,做好紧急预案制定等工作。
        2.4关联性
        BIM 建筑信息模型是以装配式建筑工程项目的整体信息作为建模参数,信息完备,可以收集并存储项目从设计到运维的全阶段信息。

其信息具有一体化的特点,具备完善的工程逻辑关系,不同参数对应了不同的建筑部位或者构件,互相之间有相关性,因而可以避免矛盾和交叉重叠,且在建筑工程信息变动时,更改相应的建模参数,其信息内容也会实现自动更新,模型也会发生一定的变化。
        3BIM 技术在装配式建筑中的应用价值分析
        3.1设计阶段
        传统的装配式建筑图纸设计效果以二维形式呈现,其图纸信息不够直白、清楚,要求看图者具有较高的专业能力和理解力,这样在转换和计算过程中难免会出现一些失误,进而影响施工质量。而装配式建筑多以组合拼装形式施工,如果某一处出现问题就无法构成完整的建筑整体结构,而且由于涉及信息较多,设计内容之间很容易出现碰撞,图纸审查和设计修改难度也较大。为了解决这一问题,首先可以借助BIM 技术对工程量等设计数据进行准确的计算,全面整合不同专业和工序之间的数据,并通过信息沟通交互平台与相关单位和工作人员交换意见,从而糅合多方面建筑信息和施工要求,以便构建三维立体模型,进行图纸绘制。同时为了对图纸进行自检,可以借助配合使用自动检测和纠错功能,利用碰撞检查软件发现不合理的地方和专业之间设计冲突。当需要更改三维建筑方案以及构件设计时,可以对设计方案进行同步修改,进而消除设计中的一些问题和失误,最大化优化和调整设计方案和施工方案,并上传至信息共享平台。还可自动生成目标建筑的剖面图以及结构图,导出各装配构件、节点详图,从而提高装配式建筑设计效率,为各参与方的协同工作奠定良好基础,尽可能地减少不必要的设计变更和返工维修,避免施工资源浪费。
        3.2预制构件生产阶段
        构件的设计信息上传到BIM 设计平台后,利用BIM 技术可整合构件尺寸和样式等信息,实现装配式预制构件的标准化设计。即通过设计信息的开放与共享,使得该设计方案可以被对比分析,从而使构件设计更标准、规范、适用,并且可在该设计方案上进行试制,利用3D 打印方式获得装配式建筑模型,以进一步优化设计。此外还可获得更为精确、科学地加工指导信息,从而改进装配式建筑预制构件生产水平,提高其自动化程度和生产效率。因为预制件加工生产商虽然和施工单位不在同一地,但是利用BIM 平台上的信息模块,可以清楚地了解到构件的制作要求和质量标准,所有的设计数据及参数可以通过条形码的形式直接转换为加工参数,从而制定更为准确的有关材料使用、尺寸加工、生产流程等加工生产计划,且加工厂可与施工单位及时沟通,获取加工指导意见,避免二者之间信息滞后影响加工进度和质量,确保完工后的构件成品不会耽误后期安装施工。
        3.3施工阶段
        装配式建筑现场施工环节主要就是组装拼接,在此阶段利用BIM 技术进行施工管理就是要确保各构件能准确、安全、顺利地吊装到其对应的建筑结构部位,避免出现碰撞、漏装、错装、安全事故等问题。因为利用BIM 技术可对施工场地和过程进行相应的模拟,对施工现场情况进行全方位分析,实现对施工过程的全方位预测和监管,进而规划出科学的施工方案,为吊装施工管理工作提供指导依据,实现对施工细节方面的控制。例如可以预先模拟某一区域各构件的安装流程、施工现场环境,并以动画、图片等方式进行演绎,从而发现吊装方案中的问题并进行完善,为实际施工提前扫清障碍,提升构配件安装的准确性和可靠性,实现吊装施工质量、安全等管理目标。
        结语
        装配式建筑区别于现场施工,它主要是在加工厂采用计算机控制下的机械设备对一些构件按照设计图纸提前进行预制,并根据施工进度在合适的时间运输到施工现场进行安装组接,进而与现场施工部分共同组成建筑整体,在这整个过程中可以实现对工期、成本的有效控制,还具有施工方便、环保节能等施工效益,非常适合社会和国家对于建筑行业发展提出的可持续化要求,因此非常受施工单位欢迎,特别是近些年来,BIM 技术在装配式建筑中被不断推广应用,由于其具有三维建模、数据处理、信息共享等多重功能,可优化设计质量,提高施工管理成效,基于 BIM 技术下的装配式建筑施工质量和经济收益都大为提升。
        参考文献:
        [1]浅析BIM技术在装配式建筑中的应用分析[J].徐文. 建材与装饰.2018(35)
        [2]基于装配式建筑在BIM技术中的应用价值分析[J].李殷龙. 四川水泥.2017(03)
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