BIM技术在预制装配式建筑施工中的运用论文_许晓亮

BIM技术在预制装配式建筑施工中的运用论文_许晓亮

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摘要:随着住宅的产业化发展,预制装配式建筑开始得到了大量建设。而在该类建筑施工过程中,运用 BIM 技术则能使建筑施工效果得到更好的呈现。基于这种认识,本文对 BIM 技术在预制装配式建筑施工中的运用问题展开了分析,以期为关注这一话题的人们提供参考。

关键词:BIM 技术;预制装配式建筑;施工;运用

前言

透过客观角度观察认证,装配式建筑因为施工现场污染范围小、施工速率快、资源应用实效高等优势特征,一直以来深受社会各界好评和关注。与此同时,装配式建筑本身保留显著性的设计系统化、部件生产工厂化、安装专业化等特征,这种种迹象都和传统的现浇式建筑有着本质化差异。最近阶段,BIM 有关技术和处理模式正逐步地渗透到我国建筑行业空间之中,尤其对于装配式建筑来讲,BIM 有关技术平台和操作器具能够持续改善装配式建筑设计、生产、管理等流程布置交接的效率。所以说,预先理清 BIM 技术在装配式建筑之中的具体应用价值,显得十分必要。

1 BIM 技术基本概念

所谓的 BIM 技术,其实就是一种构建和应用建筑信息模型的数字信息技术。通过参数模型,BIM 技术能够完成各种建筑工程数据信息的整合,并完成项目建设过程中涉及的各种数据的分析,从而完成数字信息化立体模型的构建。作为一种仿真模拟建筑物的模型,该模型以建筑、施工、水暖、结构等全生命周期的各项信息数据为依据,可实现建筑物的仿真模拟,所以具有一定的协调性、优化性和可视性,能够在建筑设计和建造管理中得到应用。预制装配式建筑预制装配式建筑是一种新型建筑,采取的是全新的装配式建筑技术和可持续技术,将采用新型绿色优质材料进行建筑构件生产和装配,不仅符合国家住宅产业化与节能减排要求,还能解决建筑空间无法灵活分割的问题。相较于传统建筑,预制装配式建筑自重仅为建筑的一半,在实际施工时会将工程预制好的建筑构件运输到施工现场,然后根据设计要求安装与施工。在实际施工时,为确保建筑物的安全性能,还要使预制装配式构件拥有良好弹性工作状态,并且各构件浇筑连接位置不会出现严重裂缝损伤。因此,还要加强预制装配式建筑施工管理,以确保建筑施工质量与安全。

2 BIM 技术在预制装配式建筑施工中的运用

2.1 在施工模拟中的运用

在预制装配式建筑施工前,可以运用 BIM 技术进行施工过程的模拟,以便及时发现建筑施工中可能存在的问题,从而制定有效的解决方案。为此,还要运用 BIM 技术进行 BIM 模型的构建,并对相关构件的具体参数进行技术处理,以便对现有工程施工过程进行合理模拟。比如,在预制装配式建筑构件吊装的过程中,可以结合吊装方案进行施工模拟。运用 BIM 技术,可以利用准确、生动的施工模拟动画进行施工工艺流程的表达,并在模拟过程中发现问题和制定改进方案,从而为后续吊装施工提供指导。在这一过程中,涉及到塔吊旋转半径范围、运输路线规划等多种因素,需确保各因素能够与其他施工环节相互联系,以确保构件装配质量。而运用 BIM 技术进行场地模型的构建,并对施工计划与实际现场施工信息进行分析,则能完成吊装路线的合理规划,同时确认塔吊旋转半径范围,进而使施工质量得到保证。在实际模拟施工过程时,可以使用 NAVISWORKS2015 软件,并结合建筑结构模型、场地模型和施工计划,得到具有时间属性的施工模拟动画,以确保施工人员能够对施工工序有更加直观的了解,并掌握各种施工细节。采取该种方法对标准层各预制构件和施工环节进行模拟,则能找到施工方案存在的缺陷,并对现有方案进行改进。

2.2 节约建筑成本,减少施工损耗

BIM 技术可以有效地减少装配式建筑过程中的能源和资源损耗,能够提供建筑质量、进度及成本的信息,直接进行无纸化加工建造,并且具有可视化模拟、可视化建造管理的优势[4],也能根据场地使用的情况或者整体的规划情况促进建筑量化,提高文档的质量,节省过程及管理问题上的投入,还可以进行结构碰撞实验,管道安装碰撞实验,检查设计漏洞,减少施工中因设计偏差造成的变更。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆节省成本美国斯坦福大学CIFE(整合设施工程中心)根据 32 个项目对BIM 技术的优势进行了总结分析,分析发现,BIM 技术能够大幅度减少资源浪费,减少不必要的返工。

2.3 BIM技术在预制装配式建筑运营维护阶段的应用

因为一个建设项目并不是设计完成或者施工完成项目就结束了,设计及施工的完成只是建设项目使用阶段的开始,而使用阶段相较于设计和施工阶段是更为漫长的一个过程,所以建筑在使用过程中的运营和维护也是十分重要的。预制装配式建筑相较于现场浇筑一体成型建筑而言预制构件多、构件类型复杂,要想发现是建筑哪个部位出问题了或者具体到哪个构件有问题依靠传统的方法耗费时间较长,这时就需要 BIM技术和 RFID(射频识别)技术所共同搭建的建筑信息平台来进行运营维护阶段的管理。BIM技术可以实现预制装配式建筑的全寿命周期管理,而预制装配式建筑的全寿命周期管理本质上是其信息的管理,在建筑使用过程中运行维护管理人员可以利用预制构件中的 RFID芯片,获取保存在芯片中预制构件生产厂家、安装人员、运输人员等重要信息,一旦发生后期质量问题,可以将问题从运行维护阶段追溯至生产阶段,以便及时发现问题所在和解决问题并且明确责任归属,

2.4 在现场施工中的运用

在现场施工过程中,也可以运用 BIM 技术的可视化特点确保施工准确性。在预制装配结构施工过程中,有着较高的节点连接要求,构件容易因个别小位移的存在而出现无法定位施工的情况。运用 BIM 技术对施工节点进行放大展示,则能准确实现节点连接。在材料管理方面,也可以运用 BIM 技术实现科学管理。一方面,利用该技术完成施工现场场地分析,并制定事前计划,则能完成构件采购量上限的准确设定。而结合现场实际需求,则能完成不同施工阶段预制构件需求量的快速测算,并做好材料准备工作,以免出现材料二次搬运和构件进场过多等问题。另一方面,在施工过程中,如果需要修改施工进度,也可以运用 BIM 技术对现场施工情况进行察看,并对材料进场计划进行及时调整,以确保各区域构件需求量得到精确控制。在事后,也可以运用 BIM 技术完成构件与建材等耗材的盘点,并对计划用量与实际用量的差异进行分析,以便在后续施工中采取管理措施进行材料浪费点的管控。在构件现场吊装管理方面,可以通过在施工计划中写入构件属性完成现场吊装管理模型的建设。在施工方案确定后,可以运用带有吊装位置信息及施工时序等信息的模型导入平板手持设备,然后结合模型检验施工计划实现吊装可视化辅助管理。在构件吊装前,需先进行检验确认,并进行当日施工计划的更新和堆场构件扫描,以确保构件信息能够被正确识别,然后进行构件吊装。在安装就位后,需要对构件位置及施工细节进行校核,并利用手持机完成在现场完成构件芯片扫描,以确保施工过程及安装位置都被记录下来。而采取该种管理方式,不仅能够减少错误的发生概率,还能使施工效率得到有效提高。在施工进度管理上,运用 BIM 技术能够实现与 MS Project 的无缝链接,并进行工程计划的导入和导出。经过软件处理,施工人员则能得到甘特图,并利用该图纸加强对工程进度中各项目数据的观察。结合工程状态,施工人员可实现施工范围的确定,并进行施工计划的调整和相应设置,从而实现对施工进度的科学管理。而运用 BIM 技术完成工程量的精准统计,并借助各种数据统计图表进行工程量汇总表达,也能使施工人员更精准的把握施工进度。

结束语

综上所述,推广沿用 BIM 技术之后,不单单可以保证大幅度提升装配式建筑整体的设计、生产质量,同时可以令当中各个运行维护的链条得以愈加缜密与合理性的衔接,为日后节能减排、建筑行业转型发展等目标贯彻,提供可靠的支持服务贡献。不过需要加以强调的是,想要令 BIM 和装配式建筑今后愈加合理性的交织融合,还需要在长久化实践之中进行持续性磨合与完善,而这仍旧需要各类建筑从业者进行长期潜心地努力合作,方得实现。

参考文献:

[1]白庶,张艳坤,韩凤,张德海,李微.BIM 技术在装配式建筑中的应用价值分析[J].建筑经济,2015,(11).

[2]张超.基于 BIM 的装配式结构设计与建造关键技术研究[D].东南大学,2016.

[3]张家昌,马从权,刘文山.BIM和RFID技术在装配式建筑全寿命周期管理中的应用探讨[J].辽宁工业大学学报(社会科学版),2015,(02).

[4]吴素敏.BIM 和 RFID技术在装配式建筑施工过程管理中的应用[J].江西建材,2016,(17).

论文作者:许晓亮

论文发表刊物:《基层建设》2017年第20期

论文发表时间:2017/10/30

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