BIM技术在装配式建筑结构施工中的应用论文_于洋1,宋振华2

BIM技术在装配式建筑结构施工中的应用论文_于洋1,宋振华2

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摘要:BIM技术在装配式施工的过程中是一项很关键的技术,在装配式建筑施工过程中,BIM的有效应用不但能够帮助装配式建筑施工的相关企业对自身掌握的一些信息资源进行充分分析,还能够帮助那些企业制定符合自身发展的决策,这样有利于相关企业对于自身在市场中的决策能力以及自身的管理水平的提升,还能够为装配式建筑施工的相关企业在未来的发展打下夯实的基础。

关键词:装配式建筑工程;施工;BIM技术;应用

1 装配式建筑与BIM 技术概述

装配式建筑是指在建筑过程中所涉及到的各部件按照实际设计参数,由工厂事先根据参数设计加工成品,按照设计图纸把成品部件运送到建筑工地施工。它减少了材料的浪费;生产环境在工厂,很大程度上减少了工地扬尘,避免了环境污染;这种拼装式建筑技术,方便易行,颇具绿色生态意义。

BIM 技术(Building Information Modeling)即建筑信息模型,顾名思义,在建筑施工项目中运用信息技术,从设计到开发,施工生产到竣工整个施工过程所运用到的数字信息,能全部录入计算机,方便查询与导入,二维或者三维图形形式更具体,应用BIM技术载体,实现了信息的共享,帮助建筑项目从策划设计到维护竣工整个生产运行周期内的可靠数据依据支持,实现信息数字对建筑醒目的调控管理功能。

2BIM技术的特点

2.1可视图化

BIM技术可直接提取工程的几何特性、物理特性和功能特性等信息建立数字模型,从而实现施工设计的各个阶段,包括方案设计、初步设计、施工图设计的BIM出图和展示,而不需要借助其他手段或工具重新创建可视化模型,图1为BIM技术建立的施工模型图示例。BIM技术主要依赖于BIM建模软件平台,可以直接出建筑施工图,拓宽了可视化的范围,甚至还具有动态施工模拟、日照分析模拟等可视化功能。BIM建模软件种类虽然繁多,但主要是Revit和广联达这两个平台,细分下来有比如Revit建筑、广联达土建算量、广联达建模等软件用于土建算量;广联达钢筋算量软件等用于结构算量;RevitMPE、广联达magiCAD等主要应用于机电,TEKLA等主要应用于钢构;广联达场地布置软件等用于场地设计;在利用BIM建模核心软件建立了主要包含建筑、结构、安装等信息在内的各类参数化模型之后,可以将它们集成为综合信息模型。

2.2协调性

建筑工程的设计方、施工方、业主方、监理方等不同利益方的沟通是一个比较困难,需要各方协调的问题。如果各方未能进行有效沟通,就可能会导致施工碰撞、实际施工与设计图不符等问题的发生。而BIM技术具有很好的协调这种关系的特性,有利于设计人员或施工人员对施工过程遇见的技术问题做出快速反应,比如通过碰撞检测系统对BIM模型进行钢结构碰撞检查。BIM模型支持不同利益相关方在项目的不同阶段在设计图中增加、提取、更新和修改信息,使设计和图纸的修改不受时间、空间以及其他工具的限制,且设计和图纸始终保持一致,以支持各方协同作业。更加重要的是,BIM技术的应用可以在正式图纸出来之前就能发现问题,并与设计方讨论图纸的修改意见,以降低施工难度和成本。

2.3虚拟性

BIM技术可以在建筑项目的设计、施工、运营管理的各个阶段进行模仿和虚拟各个过程。首先,在项目设计阶段可以开展以下一些模拟试验:如模拟节能、模拟热传导、模拟日照、模拟紧急疏散、模拟能耗、模拟周围环境等;其次,在项目施工阶段也可以模拟动态施工的过程,比如:在3D基础上增加进度计划的4D施工模拟、在4D基础上增加成本分析的5D施工模拟,在5D基础上增加安全的6D施工模拟。最后,在运营管理阶段也可以开展有关的模拟,例如模拟地震、模拟火灾紧急疏散等。

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3BIM技术在装配式工程施工中的应用

3.1BIM技术在施工数据采集中的相关应用

在储存数据时,有关人员可以运用数据库技术,在对平台层进行建立时,可以采取实地或者是地图考察勘测等方法,完成数据的保存以及读取和验证集成等有关功能,碰撞检验以及三维虚拟施工还要在建筑工程施工的过程中进行;将系统结构进行调整和把主要功能发挥出来,可以将IFC格式引进来进行系统施工,进而把管理系统以及运行维护的相关管理科学有效的建立起来,要把无缝双向连接在项目的综合管理系统和软件工程的管理系统二者间充分实现。在具体的建筑工程项目施工中,应用BIM技术可以推动我国的建筑行业迅猛发展;通过对比分析将动态系统建立起来,系统资源的动态管理能够把工程量和节点自动的计算出来,统计相关信息,一步一步的对动态现场管理进行完善,最终使BIM技术更加深入人心。

3.2在生产制造阶段BIM技术的有关应用

第一,有利于相关工作人员制作装配式建筑模型。设计人员在制定完设计方案之后会把有关信息传送到云端平台,这样有利于各厂家实时共享构建的相关信息,分享的主要是产品的原材料,尺寸以及制作过程,配方等。这样就可以有效对接建筑预制构件构建的各类有关信息,对设计的信息和生产信息进行了解,大大的提高了生产效率。此外,工作人员还可以使用3D打印方法把预制构件模型打印出来,从而使模型试制过程的顺利开展得到保障。第二,有利于对预制构件的整体生产流程进行优化。预制构件的质量对整个建筑工程施工过程中的质量会产生重要影响。将BIM的技术运用到实际中,预制构件的生产制造商可以利用BIM模型,将合适的构件尺寸选择出来,不用对它的生产进行合理安排,与此同时,要使构件尺寸的合理性得到保障。

3.3在安全管理中BIM技术的相关应用

在建筑工程施工的过程中,相关的施工单位要尽自己的努力尽可能使施工人员和工程的稳定性与安全性得到保障,尽量降低各种安全事故多发生频率。BIM技术在建筑施工安全提升的方面,主要就是分析和管理建筑工程施工的各种环境,进而采取合理而又科学的方法控制以及预防可能会发生的安全事故,最终使工程的安全性得到整体提升。在建筑工程施工的过程中,有关人员可以利用BIM技术,模拟工程中出现的一些细微动作,进而全面检验建筑工程施工过程中的安全性.在建筑工程施工过程中,相关工作人员如果发现了工程中可能存在的某些安全风险,可以利用BIM技术深入的分析安全风险的产生原因和带来的后果,并采取一些科学有效的措施进行预防,从而消除在建筑工程施工过程中的一些安全隐患。

3.4 施工协同管理

BIM 技术将设计协同与施工协同有效衔接起来,达到整个建筑全生命周期的一体化发展,通过信息共享和协同工作,把过去设计单位、监理单位、施工建设单位、运维单位的工作进行了合理化的融合,任何一个阶段的工作都能从建筑整个周期的信息数据中找到最优化的解决实施方案,不仅实现了装配式建筑从建筑、结构、机电、装修的协同一体化设计,还极大提高了建筑施工效率、品质与标准。

结束语

伴随着我国国民经济的不断发展以及可持续发展战略的不断深入,传统的建筑工程施工方式由于高能耗、低环保的特性而逐渐被低耗能、高环保的装配式建筑结构施工方式所取代。装配式建筑结构施工方式要发展,就要不断对BIM技术进行研究,从而有效地促使建筑施工工作效率得到提升,同时有效地节约能源,减轻污染。

参考文献:

[1]白伟,朱文祥,吴志敏,黄凯.BIM技术在装配式建筑中的应用研究[J].江苏建筑,2017(S1):29-30+42.

[2]许伟伟,苏传解.BIM技术在装配式建筑中的应用[J].住宅与房地产,2017(36):179.

[3]苏勇.装配式建筑工程施工过程中BIM技术应用探讨[J].科技风,2017(25):111.

[4]宋袭文.BIM技术在装配式建筑中的应用价值[J].住宅与房地产,2017(35):187.

[5]吴炜刚,吕伟.BIM技术在装配式建筑施工中的应用[J].工程建设与设计,2017(23):142-144.

论文作者:于洋1,宋振华2

论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期

论文发表时间:2019/1/3

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