基于BIM探讨预制装配式建筑绿色施工的应用实践

发表时间:2021/8/27   来源:《城镇建设》2021年4月第11期   作者:牛光辉1牛晶晶2
[导读] 科学技术的发展迅速,信息技术的飞速发展推动着建筑行业不断深入发展,
        牛光辉1牛晶晶2
        1、身份证:41272619910928****河南辛年建设工程有限公司
        2、身份证:41272619900922****河南辛年建设工程有限公司
        摘要:科学技术的发展迅速,信息技术的飞速发展推动着建筑行业不断深入发展,进而造就了建筑规模不断扩大。装配式建筑的利用有效地缓解了传统建筑工艺中建筑周期长、环境污染严重以及资源消耗过大等缺陷,促进建筑工程的高效稳定进行,因此在目前的建筑设计中得以广泛应用。然而在实际的应用过程中,装配式建筑往往存在装配精度不理想,资源的重复利用率低下等问题,导致建筑工程的质量与施工效率难以达到预定的期望。通过在装配式建筑中运用建筑信息模型(BIM)技术,在建筑设计阶段对建筑物进行模拟与检测,能够提升整个建筑工程的施工进度,保障施工质量,并且延长建筑物的使用寿命,促进建造领域高水平稳定发展。
        关键词: BIM;预制装配式建筑;绿色施工;应用实践
        引言
        现阶段,各行各业建设迅速,随着我国城市化进程的不断加快,建筑业得到了迅猛提升,进而我国针对建筑行业提出一系列要求,并做出相应指示。在建筑工程中,需不断提高装配式建筑工程整体水平,深化建筑设计,并采用BIM技术对装配式建筑进行合理的规划设计,以此实现信息化管理。同时,加强该技术的应用,可有效对建筑的整体进行充分的把握,合理选用建筑构件,继而提高建筑设计的精度。
        1.基于BIM的装配式建筑绿色施工管理应用
        1)场布管理。所谓的场布管理指的是通过场布模拟,对施工现场进行科学的划分,最大程度上避免施工区域重复浪费的现象,可以看出科学的场布管理对于土地资源的合理利用意义重大。基于BIM技术对建筑材料、场地材料等进行模拟布置,通过优化交通路线,可以有效减少二次搬运,进而优化指导施工过程。2)进度管理。充分利用BIM技术,开展施工进度管理,科学编排施工进度计划,并将模型中的施工过程与施工计划相互结合,进而模拟出项目建设的实施进程。可以看出,这种进度管理方式可以及时地发现施工中存在的问题,并结合实际情况及时地调整施工计划。除此以外,利用BIM技术将项目计划与构配件厂的生产运输计划相结合,有助于整个供应链的优化和调整。3)成本管理。成本管理作为建筑施工管理的重要组成之一,直接影响着整个工程建设的经济效益。在BIM模型中加入工程量、预算价格等信息,通过模拟计算可以为施工成本控制管理提供坚实的保障。如果施工中出现工程变更的情况,对模型进行适度修改,可以及时得到有关工程价款和工程造价的控制调整方案。除此以外,对于构配件和工程材料的管理,基于BIM模型可以实现精细化的管理和调整,通过对计划用量和时间用量的对比分析,实现限额领料、消耗控制,从根本上避免了建筑资源浪费的现象。
        2.建筑工程中装配式建筑施工技术的优缺点
        2.1装配式建筑施工技术的优点
        在建筑工程中,装配式建筑施工技术由于已经被广泛地运用到实践中,而它之所以发展得如此迅速,主要是因为以下三大优势:一是装配式建筑施工技术可以节省建筑施工成本,使得建筑工程项目的经济效益得以提高。因为装配式建筑施工技术在运用时,其所需要的各个构件都是由工厂提前预制的,这样一来,相关的建筑工程施工单位就可以节省相关的制造成本。而且在具体的施工过程中,虽然会用到大量的构件,但是,这些构件在安装时所需要的施工技术并不复杂,只要按照原本的施工图纸将构件进行合理吊放,一般就可以达到施工要求,如此便能使得施工效率加快,从而节省了人力、设备等方面的成本,从而提高建筑工程项目的经济效益。与此同时,与以往传统的建筑施工技术相比较,装配式建筑施工技术有效节约了现场制作各项构件的时间与物料,所需人力、物力相对较少,而这些也有利于建筑工程项目经济效益的提高。二是装配式建筑施工技术可以减少资源的消耗。因为在运用装配式建筑施工技术的过程中,用来施工的各个构件都是由工厂大批量生产来的,而工厂在进行这些构件的预制中,必然可以对能源消耗进行有效控制。据相关资料表明,装配式建筑施工技术要比传统施工的能源消耗量低15%,水资源的消耗甚至可以达到30%的节约量。三是装配式建筑施工技术有利于环保。

因为装配式建筑施工技术在建筑施工过程中所产生的建筑垃圾较少,同时,与传统建筑施工相比,也不会产生严重的噪音污染等。
        2.2装配式建筑施工技术的缺点
        在建筑工程施工过程中,运用装配式建筑施工技术既有其优势,自然也存在着些许不足,毕竟这个建筑施工技术的出现时间并不是很长,所以还有以下不完善的地方需要改进:一是在运用中其施工设计以及施工的先后顺序会相对烦琐一些,需要在正式施工前对一些数量较大的构件进行合理的安排和处理,为了能够妥善地摆放这些构件,就会对施工现场的预留空间要求比较大。二是对吊装设备的选择有要求,在施工过程中,构件种类较多,在施工中需要结合安装构件的顺序及需要,合理选择吊装设备。三是装配式建筑施工需要合理安排,穿插进行,若施工顺序不当,将可能影响施工进度。
        3.装配式建筑安全管理中BIM技术的应用
        3.1施工方案优化
        施工方案优化对于装配式建筑项目实现效益最大化意义重大。传统方式下施工方案的优化主要依靠施工前现场调研,制定多组施工方案以备项目经理做出最优化选择。此方式下制定的施工方案过多依赖现场调研人员的主观经验完成,对施工过程及技术细节很难全面展示和精准把握,方案中难免出现设计漏洞,不能满足装配式建筑构件精准化施工的要求。运用BIM技术对相关施工方案进行比选时,通过创建相应的安全信息模型对不同的施工方案进行三维模拟,在施工前仿真模拟出预制构件从进场到安装的全过程,并重点反复进行碰撞监测分析,使安全隐患在施工模拟中彻底暴露,为施工方案的优化比选提供依据,并根据系统出具的分析报告,不断深化改进预制构件的吊装、安装、运输、堆放、设计等方案,使最终的装配式建筑施工方案达到最优化安全施工效果。
        3.2施工场地布局调整
        装配式建筑是由大量预制构件所组成,交叉作业多,施工工艺复杂,施工环境复杂多变,出于施工区域空间方面的限制,施工现场布置方案设计如果不够合理,将会严重影响到施工后期的吊装过程,甚至出现冲突安全事故。传统图纸停留在纸面描述,对装配式建筑现场布置中的冲突错漏无法动态展现。BIM安全信息模型能够对构建堆放、机械设备、道路设施、地形地貌等施工总平面布置效果进行可视模拟,在此基础上创建场地布置模型进一步对塔吊作业、车辆运输、构件存放等环节进行动态模拟,提前发现识别场地布置方案中的碰撞点、冲突点等存有安全隐患之处,并利用BIM软件进行模拟优化,从而实现最优化的布置效果。
        3.3施工现场安全检查防护
        传统施工管理很难对危险源及时准确定位,BIM安全管理模型将项目进度、设计变更信息同步输入,使安全设计验证与安全规则检查能够伴随项目进展变化同步完成,并对危险源问题及时标注提醒,提高安全检查的时效性、准确性。利用BIM建立施工防护功能,根据BIM模型提供施工需要防护功能的部位,比如对需预先进行防护的“四口”和“五临边”等事故高发区进行精准定位,以防现场工作人员误入危险区发生危险,利用BIM还可以对现场防护设施设置合理性及防护效果进行实时动态地模拟检查。此外,模型中包含的项目所在地的气候、天气、地质、材料等各项因素,也能为安全检查和防护提供多维度信息支持。
        4.结语
        综上分析,装配式建筑安全管理中引进和应用BIM技术,有效提高了施工质量并控制返工率,既降低了施工成本,在一定程度上又能够减少事故发生,达到经济化、安全化施工效果。同时,基于BIM技术建立的施工安全预防机制将使装配式建筑安全生产标准的制定、安全生产行为的规范更加直观可视,促使人、机、料、环境处于最佳运转和持续优化状态,从而助力装配式建筑安全生产过程规范化建设。总之,BIM技术的应用引导装配式建筑安全管理从平面化向立体化转变,提升安全管理的模拟性和智能化,降低安全风险和事故的发生率,推动装配式建筑施工向最佳管控模式靠拢。
        参考文献
        [1]赵金华,陈怀伟,范晓航.浅谈装配式建筑施工技术特点与安全管理[J].建筑安全,2020(10):78-80.
        [2]贺红伟.BIM技术在预制装配式建筑施工安全管理中的应用分析[J].智能城市,2020(11):102-103.
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