摘要:当前,伴随我国经济发展而来的环境问题日益突出。传统建筑业因其资源浪费率高、污染重而饱受垢病,与此同时,装配式建筑由于其施工污染少、施工速度快、资源利用率高等优点越来越受到全社会的关注。装配式建筑具有设计系统化、构件生产工厂化、安装专业化等特点。在预制装配式建筑施工过程中,需要确保各专业人员能够相互协调,所以还要加强施工过程的严格化和精细化管理。而B1M技术在建筑施工中可以发挥多项作用,不仅能够协助施工人员实现施工过程的管理,还能发挥保护资源和环境的功能,所以在现代建筑施工中得到了廣泛应用。
关键词:BIM技术;装配式建筑;结构施工;应用
1、装配式建筑与传统建筑的区别
1.1设计要求不同
传统建筑初步设计包括建筑施工图、结构施工图和节点大样图设计。而装配式建筑不仅需要着眼功能和预制率,還需要关注标准化设计及对构件工厂生产和现场装配施工的影响,设计工作包括原始图纸设计、拆分设计、参数化设计、模具设计以及内装修设计,即从设计的初始阶段开始与结构、设备、电气和内装专业沟通,将设计向建筑全过程延伸,重要的是装配式住宅设计前,需要一套相对完整的标准化设计体系,共享设计方法和标准户型模块。
1.2施工方式不同
传统建筑施工顺序:基础→主体→屋面→室内/外装修→室内设备管道,其中主体采用钢筋混凝土结构,在现场依照设计位置,进行支模、绑扎钢筋、浇筑混凝土、养护和拆模。而装配式建筑将组成主体结构的大部分构件,由现场施工变成工厂批量预制,绝大部分工作在工厂完成,构件制作完成后运至施工现场,借助吊装设备将构件以可靠的连接方式进行快速拼装,设备管线配合主体结构同时施工。
2、BIM在国内外的研究
综上所述,国外对BIM研究已经相对成熟,这可以整理为三个层面:第一个层面是对关于建筑施工的理论研究,为虚拟施工这一理论打下基础;第二个层面是在施工领域进行可视化的仿真、精益、快速的建造等工作,是支撑虚拟施工技术的体系;第三个层面是虚拟技术在现实建筑的应用,包含了相关的软件研制与系统的开发工作,支持技术的实现与推广。即便BIM技术被引进中国已有十几年的时间了,但与国外的BIM技术相比较,我国BIM技术还只是处在初级阶段,但是随着建筑行业近些年的发展,建筑行业开始对计算机技术有了更高的要求,这慢慢地开始被政府部门与事业单位所关注,现在已经有相关的部门和单位开始研究和使用BIM技术。那么相信在不久的将来我国的BIM技术一定可以追赶上那些BIM技术已经成熟的国家,更有甚者,我们还可能超越他们。综合国内外关于对BIM技术研究重视程度来看,可知BIM技术在建筑这一行业有着举足轻重的地位。所以将BIM技术发展起来是完全有必要的。
3BIM技术在装配式建筑结构施工中的应用
3.1BIM技术在装配前的准备阶段的应用
要完成装配式建筑结构施工,就要做好其准备工作。良好的准备工作为建筑施工的顺利进行打下坚实的基础。装配式建筑结构施工在装配前首先要做好订单的准备工作。利用BIM技术对订单合同进行综合管理,对于订单中的信息,生产等情况进行及时了解并做好维护工作。同时可以及时了解生产车间对于订单的生产完成情况进行追踪。通过将BIM技应用于装配式建筑结构施工中的装配前的准备阶段,建筑施工相关施工人员及时清楚的掌握现阶段的建筑物质材料情况,从而为装配前订单产品、数量等项目内容进行安排,有效的避免订单下达后出现相关建筑材料的准备不充足造成装配式建筑施工无法顺利进行或者是由于相关建筑材料出现冗余导致建筑成本增加。
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3.2BIM技术在材料采购中的应用
施工企业将BIM技术应用于装配式建筑结构施工中的材料采购中,对于建筑施工中所使用的建筑材料、形成的建筑劳务以及涉及的建筑设备数量等内容的基本信息开展模拟与计算,以此作为建筑施工中相关部门对于建筑相关物质材料需求以及完成相应的建筑施工计划等目标打下坚实的数据基础,进而促使施工企业的建筑成本得到有效的节约,同时通过BIM技术在装配式建筑结构施工中的应用,有效利用BIM技术的自动提取需求功能,以其作为建筑施工材料采购工作的指导,进而促进装配式建筑结构施工的成本得到有效的节约的同时促进了装配式建筑结构施工工作效率得到提升。
3.3前期设计阶段
建筑设计是十分复杂的,需要的相关信息数据也十分多,同时还需要多个专业进行密切的配合方可。将BIM技术运用到装配式建筑的设计阶段,能够在BIM技术平台上展示不同专业的设计信息,并生成相应的设计模型。设计人员只需要在该平台上就能清晰、直观地观察到相关设计内容,以便于尽早发现设计中存在的不足和缺陷,并及时提出解决方案。这样就可以有效降低设计误差和设计时间,提升设计效率,助推预制装配式建筑走向标准化发展方向。
3.4预制构件生产环节
(1)设计流程:以装配式建筑全生命周期设计为导向,预制构件的生产设计时期核心组成架构。若要更好满足此目标,则可依据BIM模型内的尺寸信息,借助构件设计计划的科学拟定,向施工单位提供相关信息数据,以便可保证各信息间的系统性、协调性与同步性。此项环节中,BIM技术的使用,既可保证预制构件各流程间的优化整合,还可为后续建筑水平的把控夯实基础。(2)模型设计及制作:装配式建筑设计过程中,BIM技术的科学使用,可显著增强建筑模型设计、制作等环节的效率。例如:装配式建筑方案设计结束时,可要求设计者对各配机构间的信息予以整合,以便更好达到预期效果。另外,还应做好和預制构件厂商间的写作,要求厂商在充分掌握产品材料参数及尺寸的前提下,以企业间的对接为导向,逐步增强自身的生产效率,满足自动化生产的目标。
3.5施工环节
(1)施工效率:装配式建筑预制构件设计期间,其分类生产、存储等作业的施行,需要诸多人力、物力等资源的支撑,但应对其常见漏洞予以精准把控。即在此过程中,BIM技术的使用,往往多集中在构件生产、运输等领域,通过对各信息间的读取,依照相应电子信息表,逐步减少由传统人工、物流管理等条件下引起的各类偏差,还可从源头上预防预制构件设计和管理等问题。(2)施工水平:施工工艺作为装配式建筑结构施工中的关键,以工艺复杂性的特点,对施工机械化标准要求较高。若要杜绝此类问题的出现,则可依据BIM技术的模拟与仿真工艺,以便可在做好预制构件现场安装、现场优化的前提,及时应对突发事件,不仅可强调工程现场安全管理的意义,还可从根本上杜绝安全时和安全隐患的滋生。
结束语
总之,预制装配式建筑在我国的应用较早,但发展较晚缓慢,直到近十年来,才赢来新的发展契机。在预制装配式建筑进入大规模和快速发展阶段,合理运用BIM技术,能够更加直观和形象地展示预制装配式建筑的生产全过程,提升该工程项目的建设效率,减少工程施工过程中的安全隐患,并助推预制装配式建筑逐步走向标准化。
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论文作者:孙敏洋
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/19
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