装配式建筑工程施工过程中BIM技术的应用

发表时间:2021/4/12   来源:《中国建设信息化》2020年24期   作者:胡涛
[导读] 随着工业的不断发展,房屋的建设也变得越来越简单,我们可以用装配式建筑的方法来建造房屋,

        胡涛
        江苏奥尼斯环保科技有限公司   江苏 南京   210046
        摘要:随着工业的不断发展,房屋的建设也变得越来越简单,我们可以用装配式建筑的方法来建造房屋,这样就可以通过成批量的生产建材,大大缩短建筑的施工过程,满足现代人们越来越快的生活节奏的要求。在施工过程中也可采用BIM技术方法,对设计者的设计思想进行立体化建模,使设计方案更具可行性,同时又科学地优化建筑的施工方式,为工程更安全、快速地实施提供强有力的条件,因此在装配式建筑施工中应用BIM技术进行研究是非常必要的。
关键词:BIM技术;装配式建筑;建筑施工;应用探究
        前言
        伴随着经济技术的不断提升,我国各方面的建设也在发生着迅猛的发展,尤其是工程建设方面的发展尤为突出,尤其是装配式建筑工程受到全社会的广泛关注。快速发展的新型建筑模式主要源于其快速、环保的设计理念和方法。由于BIM技术具有3D碰撞监测、4 D建筑仿真、精细管理等技术特点,使得装配式建筑的设计过程更加方便、顺畅,本文就BIM技术在装配式建筑施工过程中的应用方案进行了深入的分析和探讨。
        1BIM技术在装配式建筑实施工程应用的重要性
        目前,BIM技术在建筑业的应用较为广泛,传统的施工方法只能通过现场勘察,不断地对资料进行修改,设计方案可能会因施工中出现的问题而不断地进行调整,而设计人员要设计出最好的设计图纸需要花费大量的时间,并与施工人员进行沟通,将设计要点传递给施工人员,同时保证设计图纸的可行性。而在装配式建筑工程施工中,还要根据构材的形状和尺寸来设计,使建筑结构形式与图纸完全一致,同时又有很强的稳定性,这都给装配式建筑工程的施工增加了难度,而BIM的应用可以弥补这些问题。
        通过BIM技术,可以利用技术的优势,对建筑物进行模拟建模,大大减轻了设计人员的设计压力,加快了设计进度,同时增加了建筑物设计的可执行性,减少了设计与实际施工的偏差,更便于施工人员理解。与此同时,管理者还可以利用BIM技术对施工管理方案进行调整和改进,使项目能够更加科学有效地管理,从而达到提高施工现场的规范性和安全性的效果。而且传统建筑在拆除后会产生大量的建筑垃圾,对环境造成一定的影响,而装配式建筑中的构材可以有效地回收再利用,或者有些不合适的构材也可以用BIM技术进行构模从而在其他位置上加以利用,再利用的构材可以更好地发挥环保作用。
        2BIM技术在装配式建筑工程的施工过程中的应用研究
        2.1设计环节BIM技术应用
        2.1.1BIM模型设计与图纸绘制
        三维建模是BIM技术的基础,它主要是通过参数化模型设计完成相关信息数据库的建立,使三维模型与数据库相结合。在BIM模型的开发过程中,主要有标准制定、建模、模型应用三个环节。在BIM模型方面,每一个单元都包含了各种具体的参数、信息,如结构尺寸、材料类型等,模型本身同样属于具体的参数指标控制范畴,可以使模型之间的相关性显著提高。模型设计参数的变化将同步地改变相关的构件,这对处理图纸的错误和泄漏问题是有利的。建模完成后,模型可为调整结构数据提供有效支持。同样可以在BIM技术的基础上展开可视设计,与施工企业、构件生产厂家等进行深入交流与沟通,进一步完善设计方案。
        2.1.2协同与碰撞测试
        在装配式建筑设计中,BIM技术的应用主要体现在管理、协调和信息收集、整理等环节,以此为基础,将相关信息、交互平台提供给参与各方,以交互平台为基础,探讨专业设计模式,融合各方优势,奠定不同环节、专业、参与方的协作基础。BIM技术碰撞检测的本质在于协同和设计装配式建筑设计周期内的各专业,在相关软件系统中输入已建的全部模型展开分析探讨,对整个设备操作过程进行模拟操作,基于模拟展开装配碰撞试验,分析探索碰撞点,处理因信息沟通不足而造成的设计缺陷,将设计变更、返工等可能性降至最小,直至完全规避。


        2.1.3工程量统计与造价控制
        在建筑工程实际应用领域中,BIM技术的另一个优点是可以加快材料、工程量的计算进度和准确性,解决了大量人工作业和误差高等实际问题,不断提高计算精度,使成本估算在使用过程中进一步压缩。
        2.2施工环节BIM技术应用
        在传统的工程建设中,专业、工种的协调十分困难,这主要是由于专业、工种数量多,环节多,人员多,矛盾多,所以协调不合理的现象比比皆是,严重影响了工程建设的进度和效率。信息管理、协同管理是BIM技术的基本优势,它可以利用网络平台完成建筑领域各种数据、信息的收集,并以BIM模型为基础,有效地将专业、工种融合为整体,寻找创造整体效益的最佳途径,加强不同专业、工程及各个施工环节之间的沟通与协调。还可以基于BIM技术内部的冲突软件导入对矛盾、冲突或问题所在的检验,有效地模拟施工过程中的各个程序,严格执行各种模拟施工工序,通过细致的分析、检验,排除一切矛盾,不断优化施工组织方案,最大限度地减少各方的投入,保证各方利益最大化。
        2.3施工组织环节BIM技术应用
        建筑业的组织工作一般要根据施工准备,图纸设计展开。所以,设计图纸、方案必须准确、详细、具体,只有施工设计资料达到这一标准,才能有效地指导工程实践,发挥基础管控把关作用。图纸设计参与方一般包括设计机构、施工企业,即图纸是由设计单位各方共同协商的结果。并且在具体的设计过程中需要深入施工现场进行调研,分析,完成图纸的绘制。一般情况下,建筑材料应提前选择、采购,无论是在材料采购环节,还是在运输保存环节,都应严格执行各种技术控制标准,进入施工现场的材料也应同等设计,堆放标准,并应根据施工次序、使用状态和材料本身的属性进行标识,以免因材料的配置、堆放、标识不合理而导致施工过乱。
        2.3加快构件的制造环节
        与普通建筑相比,装配式建筑最大的不同之处在于,装配式建筑的构材是直接在施工现场制作,只需在施工现场安装即可,而普通建筑则是把材料运到施工现场,再根据设计图纸进行现场规划建造,因此,装配式建筑的施工过程较快,这也是近年来装配式建筑发展迅速的原因,同时也说明了构材对装配式建筑的重要性,如果构材的大小和质量都影响到整个建筑的施工和稳定。因此,建筑物的管理者可以使用BIM技术对结构材料的尺寸进行检验,以确保符合规定的要求,也可以根据结构材料的制作工艺,使用BIM技术进行质量检验,从而保证结构材料的质量和使用寿命,保证建筑物的质量问题。也可将芯片安装到构材上,再利用BIM技术实时观察构材后期出现的问题,一旦出现问题可及时解决,给用户带来绝对安全。
        首先,设计师可以将设计思想、方法和已有的设计成果发布到云平台上,为厂商的生产提供帮助。厂家在收集整理好设计者发布的资料后,应深入了解其思想观念,结合自己的实际情况展开生产制造,因此,生产效率会明显提高。
        其次,基于3D打印技术制作的预制件模型同样是一种理想的技术支持手段,它可以为模型试制工艺的发展提供全方位的帮助。预制构件设计生产过程中运用BIM技术对生产过程优化的作用极其明显,设计者可以根据BIM模型任意选择施工构件的尺寸和种类,并按设计期望科学安排构件的生产过程。
        结束语
        总而言之,随着近年来装配式建筑的迅速发展,其质量问题也引起了人们的广泛关注,BIM技术能够对构材的全寿命进行观测与检测,使得装配式建筑质量问题得到很大程度的保证。采用BIM建模技术也能有效地提高装配式建筑设计环节的效率,同时仿真施工能使设计和施工阶段可能出现的安全问题得到及时的解决,避免了大量人力、物力的浪费,为企业赢得更多的经济效益和竞争优势。
        参考文献
        [1]刘志文.解析装配式建筑工程施工过程中BIM技术的应用[J].山东工业技术,2019(12):91.
        [2]梁竞之.基于BIM的装配式建筑安全管理研究[D].青岛理工大学,2018.
        [3]刘思源.装配式建筑工程施工过程中BIM技术应用实践[J].中国高新区,2018(10):195+197.
        [4]李双双.BIM技术在装配式建筑中的应用探究[D].河北工程大学,2017.
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