BIM技术在装配式建筑工程过程中的应用研究

发表时间:2021/9/7   来源:《中国电业》2021年12期   作者:赵振勇
[导读] 在我国进入21世纪快速发展的新时期,BIM技术与装配式建筑在时下的建筑领域之中为热点话题,
        赵振勇
        国和建设集团有限公司  山东省济南市  250100
        摘要:在我国进入21世纪快速发展的新时期,BIM技术与装配式建筑在时下的建筑领域之中为热点话题,所谓装配式建筑是运用模块式设计建设形式产生模板构件,然后在施工现场将各个构件进行组装工作而建设的建筑,其具备高效建设、工期短、低人力成本、低湿作业量、绿色节能等一系列优势。而BIM技术则具备可视、可模拟和高效协同等特性,运用精准参数化模型设计,有效提高装配式建筑的精细程度,对工程的建设效率有极高的积极影响。本文从BIM技术在装配式建筑的具体应用情况进行分析例证,对二者结合之后的积极影响进行介绍,希望BIM技术在装配式建筑领域可以获得更广泛、高效的应用。
        关键词:BIM;装配式建筑;建筑设计
        引言
        十九届五中全会以来,数字经济与各领域实体经济的深度融合成为产业转型升级的重要驱动力。2020年7月,住房和城乡建设部、国家发展改革委、科技部等十三部门联合印发了《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》,提出要大力推进建筑业智能化转型升级。作为智能建造与建筑工业化协同发展要素,装配式建筑及BIM技术日益成为打造我国智能建筑全产业链体系的重要抓手。
        1BIM技术
        建筑信息模型(BIM)是一种基于三维立体模型的建筑领域新型技术,它以建设工程的相关数据信息作为基础建立起的模型,并且可以用于工程设计、施工管理、可视化等的数字化方法,BIM作为新一代的以计算机为辅助进行建设的技术,被越来越多的建筑师所接受和认可,它是建筑领域的一次革命,将成为项目管理者最强有力的工具。它可以使建筑设计、施工内容、管理工作安排更加协调。而且它采用最新的数据化管理方式,将建筑工程的不同阶段显示在模型中,从而帮助管理者更好地了解在工程建筑中可能遇到的问题,进而提高工程施工的准确性和效率。
        2BIM技术在装配式建筑工程过程中的应用研究
        2.1提供优质装配构件
        相较于传统住宅建筑工程,装配式建筑工程在施工的过程中需要使用大量的预制构件,且对预制构件的标准化水平、参数精度有较高的要求。工作人员可以借助BIM技术优化预制构件的制作过程。工作人员可以将BIM技术与RFID技术进行有机融合,以BIM技术为依托,实现预制构件生产制作的全过程跟踪,提升装配水平。在实际操作过程中,工作人员可以借助BIM技术的可视化功能,输入润宇·欧洲城五期项目中的住宅设计参数,获取预制构件三维模型,完全呈现预制构件的空间信息,为生产厂家制作预制构件提供精确依据。采用自动化的生产流水线,保证预制构件精度标准符合要求。生产厂家可以根据BIM模型,提取具体的构件数据信息,分别确定楼板、柱、梁、墙板等不同预制构件的尺寸大小、材质、制作工艺、制作量等,将这些数据信息作为生产流程规划的重要依据,且在生产过程中实时反馈数据信息,实现生产厂商与建设单位的信息有效流通,为预制构件质量提供有力保障。
        2.2构建装配式标准化族库
        将BIM技术应用于装配式建筑工程当中能够将两者的优势充分发挥出来,借助BIM技术构建的装配式标准化族库有助于装配式建筑结构模型的优化完善,这大大缩短了建模的时间。此外,利用BIM技术可以通过碰撞检查明确设计方案中存在的不足,将预制PC构件碰撞问题有效解决。将BIM技术应用于生产装配式建筑构件过程中能够将传统预制构件生产的弊端有效解决,生产人员利用BIM模型直观地查看三维模型,明确生产构件的各项数据信息,将浪费材料的可能性降低,有助于精准地完成构件生产,同时有助于后期安装工作的顺利开展。

施工单位利用BIM技术向生产厂家提供详细准确的材料、尺寸等相关参数信息,并且利用二维码技术将其直接转换为加工参数,加工单位仅仅需要在生产设备中输入相关设计信息就可以完成构件生产,将机械化生产的效率和准确性大大提升。
        2.3管理协同
        通过建立BIM平台,能够保证管理人员在不同的施工阶段进行协同管理,如建筑阶段、装修阶段、机电安装阶段等,同时实现对多个专业阶段成果及质量的有效管理。将BIM平台应用于装配式建筑设计阶段,对产业流程进行分析,能够通过转换输入建立企业计算机辅助制造系统(CAM),对装配构件产品进行输出。通过BIM平台及资源计划系统(ERP),实现了对材料、资金、成品及库存的有效管控。通过信息的更新,施工企业能够对场地规划、项目进度等进行优化管理,并能够对设计方及生产方及时反馈项目进度情况,及时发现施工过程中存在的问题。因此BIM信息在装配式建筑集成应用中还具有全周期性的特点。
        2.4BIM技术在施工进度管理中的应用
        BIM技术可以创建装配式建筑的4D模型,模拟装配式建筑按施工进度计划执行的施工过程,该过程通过动画的形式呈现。在这样的直观模拟中,施工管理人员能够充分观察整个项目的施工过程,掌握工程整体进度安排,并且比较容易发现潜在的工序错误及作业冲突,通过修改施工进度计划或是其他施工参数来解决上述问题,保证工程项目的顺利进行。在工程建造施工过程中,施工管理人员还可以在BIM平台上录入施工的实时进度数据,与施工进度计划进行对比。如果发现有差距,应及时分析影响因素,并对人员调配、材料供应、工作面设置、工序流程等影响因素做出调整,确保施工进度。
        2.5规划设计
        BIM能够使各个项目的工作人员协同的参与工作,提前地进行信息交流和沟通,从而解决了在传统项目进行建设的时候,因为交流障碍而引起的设计人员和施工人员发生冲突等问题,在规划设计的阶段起到关键的作用。在进行一个装配式建筑项目规划设计的时候应分为以下四个部分。第一是分析场地和规划施工选址,场地的选址直接影响着建设项目的定位,使用传统的方法进行选址的时候,存在很多的客观因素,而且无法科学有效的分析和处理一些信息数据。而利用BIM技术,可以与各种信息系统进行结合,模拟出建筑物修建好之后的空间信息,可以更加清晰地了解建筑物周边的环境和特点,从而实现最佳的场地选择和规划。第二是进行图纸的绘制和模型的建立,在BIM模型中,各个图元都代表着实际的工程含义,包括这个构件使用的材料、大小尺寸等各种信息。一旦进行了某个构件模型参数的改变,其它的构件也会随之进行变化,这样就可以减少很多的工作时间,提高了工作的效率和质量。利用BIM的可视化特征,可以模拟发现施工中的难点和复杂点,还可以及时地发现设计中存在的问题,及时地对这些问题进行解决。第三是检查设计冲突,设计人员在进行设计的时候,一般都是以自己的主观想象为主,这样容易造成与实际的施工情况不符,特别是在构件的设计的时候,很有可能会导致生产出来的构件无法精确地连接在一起,影响正常的施工。而利用BIM技术,就可以通过模型提前地发现这些可能存在的设计冲突,及时地对存在的问题进行修改。
        结语
        装配式建筑作为现代节能环保型建筑已经在很多地区应用,尤其是大型工程建设中,普遍采用该施工技术。通过融合装配式建筑和BIM技术能够显著提升施工效率,将预制构件的精确度提升,促进施工效率的优化。相关工作人员需要进一步探索,积极改机创新,推动我国现代信息技术和建筑行业的进步。
        参考文献
        [1]寇园园,刘凯.基于BIM技术的装配式建筑精细化施工管理研究[J].工程管理学报,2020,34(06):125-130.
        [2]张聚贤.BIM技术在装配式建筑全生命周期的应用研究[J].重庆建筑,2020,19(08):17-19.
        [3]张文昌,白青松.基于BIM技术下的装配式建筑智慧建造分析[J].智能建筑与智慧城市,2020(07):71-73.
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