BIM技术在装配式建筑中的应用 张智

发表时间:2021/4/12   来源:2020年《建筑模拟》第14期   作者:张智 冉超 胡越
[导读] 当前 BIM 技术的应用正处于不断优化阶段,建筑施工人员可利用该技术的各项优势对装配式建筑结构施工予以完善,利用其模拟化、可视化特点保障项目设计及施工质量,对设计、生产、施工阶段予以改良,提升工程施工质量。
        张智  冉超  胡越
        中联西北工程设计研究院有限公司  陕西西安  710077
        摘要:当前 BIM 技术的应用正处于不断优化阶段,建筑施工人员可利用该技术的各项优势对装配式建筑结构施工予以完善,利用其模拟化、可视化特点保障项目设计及施工质量,对设计、生产、施工阶段予以改良,提升工程施工质量。
        关键词:装配式建筑;BIM技术;具体应用
       
        引言
        在当前科技快速发展背景下,BIM 技术得到了一定的进步与完善,被广泛应用在我国建筑工程施工中,能有效实现不同阶段、不同部门之间的数据共享与传递,这对于装配式建筑施工而言具有重要的作用。因此,在实际施工工作开展中,施工人员对于 BIM 技术优势与技术特点要有正确的认识,对实际施工情况要进行详细分析,从而将 BIM 技术更加合理地应用于不同的工作环节中,以有效保障工作质量,提升建筑施工各阶段的衔接,促使施工工作有序进行,提升工作效率。
        1.BIM 技术的特点
        1.1信息有着较强的真实性与完备性
        在建筑信息模型的构建过程中,BIM 技术能在一定程度上掌握更多信息,信息的真实性与完整性也将会得到保障。这样可以促使工作人员决策的合理性得到保障,提升信息利用率,为未来工作打下良好基础。
        1.2有着较强的可视化与模拟化特点
        在BIM 技术的应用中,整个建筑施工流程以及建筑结构等,将会通过图像方式或者模型方式更加直观展现在工作人员面前,使工作人员能够对施工实际情况有正确认识、明确施工要点以及施工方向等。除此之外,在合理应用 BIM 技术中,通过施工模拟能够对施工过程中可能面临的问题进行预测。工作人员根据预测内容,可以提前做好防范工作,最大程度上避免施工风险等问题的出现。
        2.装配式建筑结构施工存在的问题
        2.1施工系统性问题
        传统项目在进行过程中施工与设计处于相对分离状态,在项目采购环节仍采用平行发包形式展开招投标,整个项目的设备安装、施工设计阶段由不同建筑公司和设计公司来完成并签订合同,导致统筹性较低,无法在总承包模式下统筹兼顾地展开施工。而装配式建筑施工在此方面具有明显优势,需统一进行设计生产及施工,但由此引发的问题逐渐显露。总承包企业必须拥有强大的生产能力和自主设计能力,并依托当前完善的设备和先进的施工技术实现有效施工。当前市场上在此方面处于完善、成熟状态的企业数量并不多,导致在具体实施过程中施工系统并不完善。现阶段我国大多建筑为现浇方式,混凝土结构为主要房屋结构,仅少量建筑物为砖结构或钢结构,预制混凝土结构的应用比例较低。因此预制建筑项目在市场占有率份额较少,应用空间受限下导致优势无法发挥,尚未形成系统性的应用。
        2.2施工标准问题
        由于预制构件标准体系缺乏完善性且市场占有率不高,能实现广泛应用的部件数量及类别较少,在采购环节便带来了一定困难。对于房屋建筑而言,机械部件、设备部件、结构部件、内装饰部件、外围护部件等均需建立预制构件产品库,并设立标准规范,完善预置件数据库,实现统筹化、精确化管理,让产品供应商能够根据标准生产适合的预制构件。提升施工单位的便利性。但当前我国在预制构件的生产和设计环节符合标准及具备能力的企业数量较少,直接制约了装配式房屋建筑项目的规模化及系统化发展。除此之外,技术理论支撑的不足也是影响装配式建筑结构施工的重点。预制构件的精准度、检测机械的作业方式、预制构件的有效连接、起重机位置的合理选择、现场预制构件的摆放布置等,大多为施工人员根据自身经验来安排,对建设项目质量及施工效率产生影响。


        3.BIM技术在装配式建筑中的运用方案
        3.1构建完善的信息模型
        对于当代大型装配式建筑工程施工管理工作来讲,优化BIM技术在装配式建筑工程施工质量管理中的应用方案,首先要构建基于BIM技术的大型装配式建筑工程项目群信息集成管理模型,将所有重要信息收集到模型之中,做好模型的分层设置工作。一般来讲,模型核心是BIM技术,核心外层(由内到外模型第一层)是项目成本、3D几何信息、施工进度、工程量清单、质量维护信息、工程逻辑、人力需求、施工材料采购,第二层是立项、项目设计、项目启动、项目组织、项目实施、项目评估、项目解散,第一层是大型装配式建筑项目群、项目群和子项目群以及单个项目。其次,构建基于BIM技术的大型装配式建筑工程项目群信息集成管理模型,必须确保所有项目信息的完整性、一致性和共享性。所谓项目信息的完整性是指要将所有项目信息和工程逻辑关系纳入模型之中;信息一致性则要求为信息输入、信息处理、信息分析和信息输出建立统一的标准,完善信息源管理,确保输入与输出信息的一致性;信息共享性要求促进不同专业、不同组织和不同系统的信息共享。
        3.2设计精确的施工图纸
        建筑企业应正确运用BIM技术的三维建模功能和图纸整合功能精确设计三维施工图纸,不断增强图纸的可视性效果,将直观化图纸呈现给施工技术人员。与此同时,设计师应注意将大型装配式建筑工程项目群的分部分项建筑工程项目设计所需要的材料直接标注在直观化图纸与模型中,以便于施工技术人才、采购人员和供料管理人员了解用料状况。需要注意的是,初步完成图纸设计作业后,必须做好技术交底工作,审核通过后,图纸方能使用于装配式建筑工程项目施工建设中。
        3.3充分发挥BIM的核心指导作用
        发挥BIM的核心指导作用,必须规范项目设计流程,合理分配建筑施工企业、投资财团、外部资源管理组织、设计组织、业主和监理企业的任务。建筑施工企业应依次做好装配式建筑项目启动与合同交底工作、资料收集工作、提供科学合理的商务意见、根据外部条件总结招采方案并提出深化意见、提出项目需求、根据初设方案提出专业意见、整合所有资料、编制项目策划书、做好项目实施推演工作、量化施工图纸设计工作、将所有关于设计的意见反馈给设计组织。外部资源组织应注意整合内外部资源进行意见收集和整理工作,并组织设计方根据反馈意见修改初设方案。设计组织应先设计初设方案,然后,对该方案进行修改,最后再确定完善的方案,做好方案报审工作。业主方应通过组织招标与方案设计委托给设计组织,依法签订合同。监理企业应辅助各组织做好监督审核工作,以确保装配式建筑工程项目作业的顺利完成。其次,必须运用BIM技术加强装配式建筑工程项目施工管控力度,细化事前控制、事中控制与事后控制阶段。一般来讲,在事前控制工作中,施工企业应联合其他组织设计精确的三维建筑信息模型,按照标准工序与国家建筑行业规范要求,做好施工技术交底工作,制定科学的施工指导方案。事中控制主要是针对所有分项工程项目施工作业,在具体施工过程中,建筑工程管理人员应指导所有施工技术人员按照三维模型加强分项工程项目技术控制力度,以此提高施工质量与施工效率。事后控制通常应用于分项工程和总工程初步竣工后,此时,施工企业和监理企业应该将所有重要数据信息录入管理系统中,促进工程质检信息和建筑模型的有机连接,以便于及时了解施工质量状况,全面加强施工质量动态管理工作。
        3.4工程施工的应用
        工程施工过程中通过BIM技术的信息整理和保存,直观地把握整体工程施工情况,合理调配工程施工技术设备,统筹制定整体工程施工的规划,也能够通过实际情况及时制定下一阶段的施工计划。装配式建筑工程比传统工程的工序更加复杂,开发商选择在施工管理中应用BIM技术,能够满足装配式建筑施工的高要求高标准,同时能够避免施工中混乱情况的发生,保证施工能够合理有序地进行。除此之外,运用BIM技术能够准确检测每个施工点的施工情况,在紧急状况来临的时候能够及时发现并且第一时间就给出科学合理的应急方案,有效地控制工程施工中的各项风险。
        结束语
        发展装配式建筑的宗旨在于促进绿色建筑产业的发展,同步提升经济效益、社会效益和环境效益,转变传统粗放型建造方式,实现绿色生态发展目标,促进节能减排,提质增效。随着装配式建筑施工建设的发展,BIM技术的应用极为广泛,并取得了良好的应用效果。
        参考文献:
        [1] 赵维树,黄思韵 .BIM 技术在装配式建筑拆除阶段的应用探讨[J]. 黑龙江工业学院学报(综合版),2019,19(1):31-36.
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