范英春
中建市政工程有限公司 北京 100071
摘要:BIM技术作为当前建筑施工创新发展和提高工程施工管理效率的重要技术之一,在装配式建筑施工过程中起到了至关重要的作用。本文在对BIM技术和装配式建筑相关理论进行研究的基础上,将BIM技术应用到装配标准层施工模拟应用中,从而对整个标准层施工进行全面的指导。
关键词:BIM技术;装配式建筑;厂房施工
1国内外BIM技术的相关研究
国外学者在后期的研究中,通过将BIM技术和RFID技术有机融合,形成基于BIM技术的物联网的技术框架。另外部分专家学者提出将BIM技术与COBie技术串联,实现在项目建设施工中通过COBieBIM技术实现项目的各利益方的有效沟通交流,极大地提升了信息之间传递的速度和有效性,最大限度地保证了整个项目信息流的顺畅。国内的BIM技术相比于国外起步较晚,而且还存在诸多的外部影响因素,造成整个BIM技术的不成熟性,但是近些年来,我国的住房和城乡建设部门认识到了BIM技术的重要性,陆续地制定相关优惠政策来鼓励设计单位、施工单位等充分应用BIM技术,并且我国的部分专家学者认为BIM技术具有可视化和可协调性等功能特点,能够全面地应用到建筑施工过程中,为整个项目的成本管理和施工管理发挥积极有效的促进作用。
2BIM技术在大型装配式厂房施工中的应用
2.1在安全管理方面的应用
与普通建筑相比,装配式建筑施工具有一定的特殊性,如以吊装作业为主、高空作业多等等,由此导致施工中的安全隐患问题较多。传统的方式无法准确地跟踪装配式建筑的动态建设过程,运用BIM技术,可根据装配式建筑的动态模型进行时间和空间上的管理。
2.1.1BIM技术安全管理优势
(1)可视化的管理。装配式建筑在进行施工的过程中,3D模型提供可视化的项目信息,各参与方能时刻了解到项目的动态变化,通过可视化模型,能够将在施工过程中易出现安全问题的危险源暴露出来,提前制定应对措施,进行安全控制。(2)优化施工方案。利用BIM技术可以对装配式建筑进行安全检查,在BIM平台上模拟装配式建筑吊装、拼接等各项工序,进行综合分析,能够及时发现在施工过程中的安全隐患,进而对施工方案进行优化,有效地降低发生安全事故的概率[1]。(3)制定安全应急措施。BIM技术不仅能够建立可视化的三维模型,而且能够进行4D施工模拟,按照实际的施工过程,对施工过程的不同阶段进行不同的施工安全管理,可以在实际施工之前发现安全隐患,从而制定好安全应急措施。
2.1.2具体应用
传统的工程项目安全管理存在施工安全策划落后、缺乏对危险源针对性和动态的管理等问题。运用BIM技术对装配式建筑施工现场的各项要素进行预设和控制,可以对施工现场进行科学化的安全管理,减少施工过程中的不安全行为,确保装配式建筑项目效益的最大化。其中BIM技术在安全管理中的具体包括施工准备阶段安全控制、施工过程仿真模拟、施工动态监测和灾害应急管理。
2.2成本管理方面的应用
装配式建筑的成本往往比现浇式的建筑还要高出许多,主要原因是预制构件的生产没有实现规模化,也就意味着预制构件的生产未实现规模效益,而且要做成相同的构件,预制构件比传统现浇做法费用更高,并且随着PC率越高,所需的建安成本越高,再加上高额的运输费用,使得装配式建筑的成本相对较高。基于BIM技术,建立成本的5D关系数据库,能够快速实行多维度成本分析。
在项目规划阶段,BIM技术可以提高项目可行性分析的效率从而降低其成本;在项目立项决策阶段,运用BIM技术和Revit等软件对项目方案进行详细的规划,提高工程项目施工成本管理的有效性;在项目施工和安装阶段,BIM技术辅助装配式建筑施工和安装管理,提高项目施工和安装的科学性和合理性。有研究表明,工程量的计算时间在成本计算的过程中占用了至少50%的时间,而利用BIM算量的方法会节约近90%的时间,也减少了人为原因的计算错误[2]。运用BIM技术识别模型中的不同构件及模型的几何物理信息,对各种构件的清单类型和工程量进行汇总统计。运用BIM技术对装配式建筑进行虚拟施工模拟,将装配式建筑的生命周期以三维可视化的形式进行预演,而装配式建筑成本也会以可视化形式展现在工程全生命周期过程中。
2.3质量管理方面的应用
(1)建模前期协同设计。在建模前期,装配式建筑项目建设各参与方基于BIM平台可以共同参与项目模型的设计,加强了各方之间的交流合作,并可以在一个统一的模型数据库中进行可视化的图纸会审,既节省了项目成本,又提高了项目设计的效率。(2)碰撞检测。运用BIM技术对装配式建筑的三维模型进行碰撞优化,将生产的构件与BIM模型数据库进行比对,保证其生产质量,并提高构件在工地吊装拼接的精确性和效率,消除可能在现场发生的构件冲突和碰撞[3]。(3)施工工序管理控制。运用BIM技术,可以对不同工序活动制定专门的保证质量的技术措施,控制工作流程,设置工序质量控制点,尤其是注意易出问题的关键环节,实现装配式建筑施工工序的预演,加强实际施工工序管理和控制。
2.4进度管理方面的应用
2.4.1 BIM技术进度管理优势
(1)构件生产精细化。BIM技术实现了装配式建筑设计阶段的精细化建模,将可重复利用的构件建立自由组合的模块库,解决了装配式建筑中构件尺寸确定的问题。BIM技术的自动统计和加工图功能,实现了装配式建筑构件工厂精细化生产。(2)信息利用极大化。三维可视化模型可实现装配式建筑信息的高度共享,降低项目信息过载或信息流失的影响,提高信息利用价值。施工方在进度计划编制过程中,可以大量减少工作人员查看图纸的数量和次数,加快进度计划的编制速度,提高进度计划的准确性[4]。(3)施工管理可视化。BIM技术使装配式建筑实现动态施工模拟,从而确定合适的节点搭接方案,在装配式建筑的吊装拼接过程中实现数字化监控,运用BIM技术进行4D进度模拟,可提前发现施工阶段中的潜在问题,以便在施工前期及时修改,提高装配式建筑的施工管理效率。
2.4.2具体应用
运用BIM技术进行施工进度模拟,通过4D模型进行施工进度检查。BIM技术提供的建筑信息综合模型和模拟装配式建筑吊装和搭接过程,不仅能够对建设项目的施工过程进行控制,而且还能够实现对装配式建筑的场地布置,合理的场地布置能够节省很大的空间,也能够加快装配式建筑吊装和搭接的速度。
结束语:
在装配式建筑中对BIM技术进行合理应用,可以有效表达其施工内容,避免项目施工过程中的问题点,同时通过三维模拟以可视化的形式展现出整个施工内容,满足装配式建筑标准层施工高效作业的要求。所以,在整个装配式建筑施工过程中,必须加强对BIM技术的重视,同时还要增强其科学应用方面的控制意识,并应用BIM技术顺利完成装配式建筑建设的目标,防止产生更大的建设风险。
参考文献:
[1]龙云,路义晨,李长江,周里炀,王辉.装配式建筑施工技术在建筑工程施工管理中的应用[J].建筑技术开发,2020,47(18):42-43.
[2]乔亭,郑帆.BIM技术在装配式建筑体系中的应用探讨[J].造纸装备及材料,2020,49(04):139-140.
[3]李昊,胡慧,宋婷婷.BIM技术在装配式建筑施工管理中的探索[J].城市建筑,2020,17(23):93-95.
[4]蔡梦娜,吕雪源,徐文杰,张海瑞,李健康.BIM技术在大型装配式厂房施工中的应用[J].施工技术,2019,48(10):8-11.