BIM技术在装配式建筑施工中的研究与应用

发表时间:2021/5/12   来源:《城镇建设》2021年4期   作者:朱慧菊
[导读] 随着我国建筑行业的高速发展,逐渐暴露出传统建造方式存在管理落后、各工种协同差、能耗高等问题。
        朱慧菊
        身份证号码:3208211993****2105
        摘要:随着我国建筑行业的高速发展,逐渐暴露出传统建造方式存在管理落后、各工种协同差、能耗高等问题。针对此现状,“十三五”计划中指出发展绿色建筑、绿色建材,大力强化建筑节能,于是一种高效、绿色节能的建造方式再次发展起来—装配式建筑。借助信息化高速发展的优势,装配式建筑与BIM技术等信息化手段的融合,使得建筑业迎来了新一轮的升级转型,如何使信息化手段最大化地应用于装配式建筑,成为人们不断追求的目标。本文从装配式建筑的规划、设计、预制构件生产、施工、装修、运营阶段阐述BIM技术在装配式建筑不同生命周期中的应用。
        关键词:BIM技术;装配式建筑施工;研究;应用
        引言
        当前所流行的装配式建筑,指的是用工业化的方式来建造房屋,也就是在工厂中完成大部分建筑施工所需的构件,输送施工现场,使用可靠且牢固的方式将各个构件连接起来。由于构件输送到现场,是需要使用传统的方式浇筑完成组装,因此,外观看出来与传统方式修建的房屋几乎一样。这种建筑模式和传统的建房模式相比,可以减少施工现场的工作时间,大幅度节省施工时所需要的电力、水与人力资源,同时大大简化了施工步骤。鉴于此,文章详细论述了建筑工程施工管理中对装配式建筑施工技术的有效应用,旨在可以为相关业界人士提供有价值的借鉴与参考,进而为行业的健康可持续繁荣发展贡献应有之力。
        1BIM技术
        BIM是建筑的信息化模型,是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础,建立起三维的建筑模型,通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。它具有信息完备性、信息关联性、信息一致性、可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性八大特点。它不是简单地将数字信息进行集成,而是一种数字信息的应用,并可以用于设计、建造、管理的数字化方法。随着国内建筑设计领域的发展,BIM已经初步应用于建筑工程行业并彰显了其巨大的商业价值,但目前BIM的应用现状,还存在很大的局限性,BIM引领的建筑工程领域的革命所应创造的经济效益和社会效益只是冰山一角。国内不少具有前瞻性与战略眼光的工程类企业开始思考如何应用BIM技术来提升项目管理水平与企业核心竞争力。BIM技术应用的最大价值就是在于打通建筑的全生命周期。这种方法支持建筑工程的集成管理环境,可以使建筑工程在其整个进程中显著提高效率、大量减少风险。
        2装配式建筑结构施工的问题所在
        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配套政策问题
        当前我国装配式建筑施工的实际应用仍存在较大发展空间,因此在相应优惠政策和配套政策方面有所缺乏,施工标准层面并未形成统一完善状态,无法实现规模效应。随着装配式建筑施工的逐渐普及,在评价标准、消耗量定额、技术规范等层面正处于完善状态,但仍存在一定疏漏和滞后性。

不少消费者面对装配式建筑时会更多考虑到其稳定性、可靠性、安全性是否达标,因此购买意愿受到限制。这对装配式建筑项目在市场上的推广造成了极大限制。另外,目前我国在土地、技术、金融、税收等方面的优惠政策针对装配式建筑并未形成统一完善的政策支持和财政支持。以税收为例,普通建筑材料征税仅为4%,而装配式建筑的预制件征税达到18%。这极大制约了建设单位选择装配式建筑施工的主动性与积极性。
        3BIM技术在装配式建筑前期阶段的应用
        较传统建筑工程设计施工及后期运营相比,装配式建筑工程的设计、施工及后期运营管理的要求更为精细,在设计阶段因其构件工厂制作要求设计对各部位确放样、准确出图,避免后期安装节点无法绑扎浇注,设备孔洞对位不准无法安装;在施工阶段要求对构件进行准确编号,对安装顺序及安装步骤准确无误,避免构件损伤、对接不精准、节点施工质量低等问题造成工作反复、延误工期及工程质量差;在后期运营管理过程中,需要设计施工资料准确完整,便于维护,避免因资料不准确造成后期维修困难,管理混乱。因装配式建筑的上述特点,传统的设计、施工及后期运营管理模式在装配式建筑中漏洞百出问题不断,寻求有效的解决办法迫在眉睫。BIM因全专业信息化全过程三维实体模拟的特点成为解决装配式建筑各方面问题的关键。
        3.1规划阶段
        项目规划是建设项目顺利实施的前提,故在规划阶段需要明确以下目标。项目策划。随着大型项目越来越多,项目的结构形式、建设规模、设计单位等诸多因素的不确定性,对各专业及不同单位提出更高的要求,同时建设项目更加强调全生命周期的管理,建设项目的投资决策、勘察设计、构件生产、现场施工等都是基于BIM信息的,所以根据项目自身的特点确定项目实施的目标,以目标为导向,做好项目BIM策划,规范项目实施中会出现的影响项目进程和成果的因素,保证项目顺利推进。
        3.2预制构件生产阶段
        装配式建筑中采用的预制构件是由专业生产厂家根据深化设计图纸进行生产的。现阶段,鉴于构件图纸是以二维图纸的形式提交的,在预制构件生产前,会由模具设计单位借助BIM软件,根据二维图纸设计构件模具,生产模具,最后交由构件生产厂家进行生产,此过程虽然也有使用BIM软件进行设计,但是涉及的专业单一且并未实现模型数据的交互、传递,最后会造成模具设计和实际构件有误差。通过项目在规划设计阶段使用BIM软件,装配式建筑设计单位直接接收IFC格式的BIM模型数据,然后进行预制构件深化设计,BIM软件可以将预制构件的尺寸、配筋、预埋件、水电等信息均表达出来,然后完善后的构件模型也是通过IFC数据的形式直接传输给工厂生产系统,借助BIM软件自动生成构件的下料单,包括构件尺寸、数量等信息,工人可以借助移动设备实时查看、核对预制构件信息,真正实现BIM模型数据的交互,更有助于实现建筑工业化生产甚至个性化定。预制构件通过采用BIM数据的传输方式,可以大大减少人工误差,提高预制构件的生产质量和工作效率。通过BIM模型的数据化传递,加强了设计与生产厂家的协同、对接,同时,也是BIM技术的可视化让预制构件在生产过程中更加高效、便捷。
        结语
        建筑行业的发展关系到我国社会的发展,因此,为了能够使得社会获得更好的发展,在建筑工程施工管理中应积极运用装配式建筑施工技术,一方面能够有效提升施工工作效率,促进施工速度提升,另一方面还能够及时的发现在施工过程中出现的问题,及时解决问题,进而有效控制施工质量。这种情况下能够促使建筑行业更好的发展,进而促进社会获得更好的发展。
        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.
        [2]郑伟,胡彬,廖志勇.BIM技术在装配式建筑结构施工中的应用[J].智能城市,2019,5(7):90-91.
        [3]邓海明.装配式建筑工程施工过程中BIM技术应用实践研究[J].住宅与房地产,2019(31):149.
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