简析BIM技术在装配式建筑结构施工中的应用 燕春慧

发表时间:2021/5/21   来源:《基层建设》2020年第31期   作者:燕春慧
[导读] 摘要:BIM 具有可视化、虚拟化、协调化的优势,凭借自身完善性能,无需借助其他软件便可实现可视化数字模型的建立,依托 BIM 建模软件平台调取丰富的参数和信息,提供可视化操作界面。
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        摘要:BIM 具有可视化、虚拟化、协调化的优势,凭借自身完善性能,无需借助其他软件便可实现可视化数字模型的建立,依托 BIM 建模软件平台调取丰富的参数和信息,提供可视化操作界面。对于装配式建筑结构施工而言,建筑施工项目各阶段均可在数字建模下提供完善的施工图纸和建筑方案,通过日照分析模拟、动态施工模拟保障建设项目顺利进行,提升施工协调性。文章首先分析了装配式建筑结构施工存在的问题,分析了 BIM 技术下装配式建筑结构工程的体系设计,并在此基础上针对 BIM 技术的实际应用展开讨论。
        关键词:BIM 技术;装配式建筑;施工管理;应用策略
        引 言
        装配式建筑工程的施工过程内容包括工程项目设计阶段、构件生产和管理阶段、正式施工阶段和工程验收阶段。BIM 技术在设计阶段的应用方式为建设 4D 模型,并完成碰撞试验,构件生产和管理过程中的作用为按照设计图纸,生产和加工构件,正式施工阶段为对比实际施工和设计模型之间的构件的编号,工程验收阶段为对比施工参数和设计参数,并分析平台数据。
        一、装配式建筑和 BIM 技术概述
        装配式建筑通俗来讲就类似于搭积木,也就是在工厂流水线中将建筑施工中应用到的主要的构件进行制造。然后将其运输至建筑施工地区,完成拼装,实现建筑工程的建设。能够在工厂流水线中进行制造的构件包括墙体、梁、楼板等多种主要部件,在进行现场的拼装过程中,还能够有效的实现设计的多样化、现代化以及功能化等等,对于现代的建筑工程的实施以及用户的使用来说都有着重要的意义。装配式建筑在现代建筑行业中的应用,更能够有效的体现出建筑的节能、环保、绿色、科技等特点,推动了建筑行业的发展。BIM 技术是指建筑信息模型,也就是在进行建筑设计以及实施的过程中应用到的包含建筑项目中各项数据的信息模型,是通过数字信息虚拟来对实际的建筑信息进行呈现,从而使得建筑的设计者以及管理者能够更加直观的感受到建筑的实际效果以及存在的问题等。BIM 技术在建筑行业中的应用,能够有效的实现建筑设计以及管理的可视化、模拟性、协调性等特点,并且,在建筑项目开始的整个过程中都可以进行有效的应用,由此可见,BIM 技术对于建筑工程来说是非常重要的。装配式建筑中的一个重要的特点就是“集成”,也就是将各种配件进行有效的结合。在进行“集成”的过程中,信息化是非常重要的,这样才能够充分的保障集成的有效性。因此,在装配式建筑中加入BIM 技术,实现二者的有机结合,利用 BIM 技术进行建筑施工方案的设计优化、构件设计优化、构件的生产运输以及构件的现场装配模拟等,这样在进行实际的装配式构件的施工过程中,就能够更加顺利地进行工作,减少其中存在的问题。
        二、装配式建筑施工阶段 BIM 技术的具体应用
        2.1设计阶段
        在BIM建模软件平台的帮助下,BIM技术可实现装配工程设计。由设计人员操作完成信息建模,将实际建筑施工提交的各项参数与建模软件的相应数据展开比较。查看实际装配环节是否存在问题,保障建设项目高效顺利进展。在传统建筑中依据图纸展开平面设计属于常态,之后再根据设计图实施立体模型搭建,最后再根据施工现场实际勘探施工结果对设计图纸加以修改。这种工作方式难免存在技术误差,且极大影响了设计环节工作效率。在BIM技术下,设计图纸所涉及的参数信息可被更直观地加以模拟,无须反复修改和比较图纸,工作效率极大提升。对于建筑设计人员而言,构建建筑模型能够为后续工作起到重要辅助。不仅满足实际工作需求,还可保障模型各项数据符合实际施工数据,让工程技术精度得以提升。可利用BIM技术的虚拟性实施仿真操作,在设计阶段通过模拟应急情况、模拟节能特性、模拟紧急疏散、模拟热传导等实验提升设计完善性。


        2.2完善 BIM 技术在生产阶段的应用
        在装配式建筑结构的施工过程中,施工人员使用BIM技术将生产所需的预制构件的相关材料参数信息上传到BIM数据平台。这样不仅能够保证装配式建筑结构预制件供应商能够根据信息,及时有效进行反馈,保证BIM模型相关参数可以满足实际施工需要,使得装配式建筑结构的施工工程顺利进行,避免参数问题而影响施工进度等现象的发生。为了在装配式建筑的构造中最大限度地保证各种类型的预制构件可以实现实际的工作需求。相关工作人员需要使用BIM技术对建造装配式建筑所需的预制构件进行参数化审核。同时利用RFID芯片,调整修改预制件的材质和尺寸,达到实际的施工需求标准。通过完善的BIM数据库,可以为后续的工作进展提供便利的条件,同时能够保障施工方和产品供应商能够及时有效的沟通,确保装配式建筑的施工技术和供应配件能够满足实际施工需要。
        2.3模拟装配式建筑施工过程
        可以通过BIM技术模拟施工过程,将装配式建筑施工过程中可能存在的问题逐一演示,进而方便调整施工方案,降低事故发生概率并控制资源的消耗。举例来说,在装配式PC构件吊装过程中,利用BIM软件实施PC构件现场吊装管理,在施工计划中写入PC构件的详细属性、其后搭建管理模型、进而参照吊装方案模拟施工。在施工方案确定以后,相关人员可以利用平板手持设备开展对于工程项目的实时管理。在模拟PC构件现场吊装过程中,应该综合考虑工地内部所有运输路线以及塔吊工作范围,并详细计划施工各道环节的衔接配合,进而确保各构件的吊装质量。此外,在模拟PC构件现场吊装过程中,还应综合考虑施工计划、项目结构模型、现场场地模型等,并利用BIM软件将不同阶段的施工模拟动画依据时间节点衔接,以较为直观的方式表达整个施工过程。值得注意的是,当施工现场遇到施工要求高、构造复杂的连接节点时,可以借助BIM技术进行节点连接的可视化展示,方便工人依据三维模型准确的实施节点连接,确保操作的准确性。
        2.4 检修装配式建筑的设备故障
        在装配式建筑的后期运行阶段,借助于BIM技术能够快速将CAD二维土质转换成BIM的三维模型,其可视化的效果非常好。而相关单位在维护装配式建筑时,通常都是不可能用肉眼来观测建筑结构内部的水、电、气等隐蔽工程的运转情况的,通过三维立体的BIM模型则能够直观地观察到每一个隐蔽构件的实际位置,这样一旦设备在运行状态下出现了故障,维护人员便能够迅速找出出现故障设备的具体位置并进行快速维修,大大降低了维修的成本和时间。
        2.5 在运行维护阶段的应用
        随着BIM技术的不断发展进步以及装配式建筑与BIM技术的不断融合,装配式装配式建筑运维阶段应用BIM技术也迎来了新的发展。例如,在应急管理时如突发火灾时,BIM技术可以通过对施工现场的精准监控及时发现火情进而触发火警报警系统,工作人员可以通过BIM技术显示器的反馈来找到火灾源头,最大程度上减小火灾带来的伤害和损失,通过BIM技术计算出的安全通道使人员伤亡降到最小。
        三、结束语
        BIM技术作为一种新型的装配式建筑施工技术,将其应用到装配式建筑结构施工环节中去,对提升工程的施工效果及施工质量具有重要作用。同时,BIM施工技术的应用,解决了目前建筑工程施工中存在的资源浪费严重及环境污染严重等问题,为环境友好型社会奠定了良好的基础。因此,需要BIM技术在建筑领域大力的推广,促进建筑行业的持续发展。
        参考文献:
        [1]BIM技术在建筑工程施工技术中的应用[J].柏美岩,刘子楠,吴蓓,许帅文.四川水泥.2017(12)
        [2]BIM技术在钢结构装配式建筑中的应用[J].窦维亚.建筑技术.2018(S1)
        [3]BIM技术在建筑工程施工中的实践[J].杜泽华.现代物业(中旬刊).2018(11)
        [4]BIM技术在建筑工程施工管理中的实践[J].初玉婷.山东工业技术.2018(12)
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