基于BIM技术的装配式建筑虚拟施工探讨论文_李凡

基于BIM技术的装配式建筑虚拟施工探讨论文_李凡

(湖南城建职业技术学院,湖南 湘潭 411100)

摘要:建筑随着经济和科技的发展逐渐趋向于工业化和信息化,装配式建筑虚拟化施工也逐渐成为社会关注的热点。BIM技术,也就是建筑信息建模技术用于装配式建筑施工的范围越来越广,其主要用于在施工过程中对施工进度进行管理和对施工过程的各种信息的管理、设计和完善建筑模型、模拟施工控制建筑施工计划和施工质量。BIM技术在装配式建筑虚拟施工的发展中还存在着许多发展的问题,应用的技术还需要进一步的发展和提高。

关键词:BIM技术;装配式建筑;虚拟施工

前言

本文通过对装配式建筑BIM技术的可视化建模来进行虚拟施工模拟问题进行讨论。建筑结构中存在着需要问题,比如建筑结构设计问题、施工条件冲突问题、原材料不稳定的问题,这些问题需要利用BIM可视化技术去解决。BIM技术中的Revit软件可以对施工过程进行模拟,构建一个虚拟的施工环境,假设一个存在的建筑物,模拟塔吊和二次砌体等等对施工的影响。软件还可以对施工建筑的信息进行计算,根据提高的数据去计算出建筑施工的强度和稳定性,软件模拟施工数据可以给后面的施工提高一定的保障,大大的提高了施工安全的可控性。

一、装配式建筑虚拟施工关键及分析

(一)装配式建筑工艺

传统建筑施工方法施工的效率低成本高,消耗很多能源,现代化的装配式建筑工艺大大解决了传统施工方法中这些问题,节约了许多成本,还能达到保护环境的作用。装配式建筑工艺的施工采用标准化和工厂化生产的方法,对施工过程和信息进行严格控制,高效化的施工达到一个工业化的效果。装配式的建筑施工工艺会利用施工现场的环境去将施工的原材料直接放置在工地现场,能够保证原材料的供应,节省了原材料运输的成本。装配式建筑施工吊装工艺的顺序是一个由外到内的顺序,先对外层的外墙和支撑构架进行连接和安装,再对内层的缝隙和叠合梁进行处理安装,最后进行夹具的固定,保证结构的稳定性。按照施工要求的编号依次对内墙进行吊装,利用内墙板的支撑,利用分层浇筑的方法逐层进行混凝土浇筑,每一层都保证完成硬度和强度之后再拆除模板,逐层进行浇筑。在整个施工的过程中都要保证每一层结构的稳定性和安全性,完成主体的施工之后,在对建筑的各个组成结构进行施工安装,最后再做压光处理。

(二)BIM 技术虚拟施工应用

虚拟施工技术是利用BIM技术营造一个虚拟的施工环境,利用5D的先进技术,从空间多维的角度去对建筑施工方案进行一个体验,那么体验结果就可以可视化的呈现在我们面前,让施工团队施工更具有把握性,对整体的安全性都有一个初步的了解和安心。BIM虚拟施工技术可以在工程开始施工之前,对施工方案进行模拟,对设计方案进行一个可行性分析,对方案中存在的问题进行处理和修改,在内部对施工现场有一个指导的效果。

BIM技术中的Revit软件可以对多种类型的模型进行建模,对建筑、结构和机电行业都有所帮助,软件可以对模型的性能进行分析,对施工过程中是否会出现冲突进行一个系统化的分析和处理。Revit软件的好处是其数据信息可以实时和其他软件进行共享和交换处理,不需要担心数据的格式不相符或者数据不兼容问题。

BIM技术中最核心的软件是Navisworks软件。其可以对施工的全过程都进行一个模拟,建筑的构建过程,施工过程,模型仿真过程,工期的协调优化都可以在该软件中运行。项目施工之前对全过程进行一个三维动态的模拟,将BIM技术的各个软件结合起来,对施工过程中的各个要素进行模拟和运行,有利于处理施工存在的问题,保证施工的质量。

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二、BIM技术在装配式建筑施工应用

(一)施工场地布置规划

施工现场的布置规划对施工有巨大的帮助,施工现场的虚拟化布置,可以将施工区域和原料放置区域、机械放置区域、人工休息区域做一个合理的规划,保证每一个区域的面积都得到最大化利用,同时也保证了施工的安全性,不容易出现施工安全事故。利用虚拟施工模拟技术还可以让施工工人对施工环境有一个初步的了解,有利于提高施工的效率。

(二)施工进度的管理

BIM模拟施工技术可以对施工进度有一个合理化的管理。将施工项目在BIM模型上进行模拟施工,按照施工设计方案进行模拟,如果模拟过程中出现问题就及时的修正,更改施工进度,根据模拟结果最后的施工周期对施工方案进行调整,如果模拟结果施工时间过长,就调整施工计划和工人的工作量,加快加工进度,如果模拟结果比施工计划的时间短,就更改施工计划,调整施工周期。BIM模拟施工技术是以一种动画的形式去展现施工的过程,更加直观的去追踪施工过程,施工方案要在使用尽可能少的施工材料的基础上去调整优化施工方案。

(三)吊装技术分解及施工

装配式建筑施工中很重要的一个技术是吊装技术。吊装施工中的构件吊装顺序,操作人员的专业能力都会对吊装结果产生影响,一个疏忽就会产生吊装位置和预留位置偏差较大的情况,有时还会出现墙板吊装轴线偏差严重的问题。所以必须利用BIM技术去模拟吊装过程,创建一个虚拟的场景,利用吊装构件的数据去模拟出一个动画效果,设置构件吊装的起点和终点,模拟出最优的吊装路径,观察吊装的动画,捕捉最容易发生吊装误差的关键位置,在实际吊装施工时候对关键部位进行严格把控施工。

在施工的实际情况中,往往将构件紧密堆放在施工工地现场,由于构件的重叠,在吊装施工时很容易在接触碰撞,导致构件的重心位置发生偏移,导致控制线和原计划的控制线出现了偏差,无法按照计划的对准。第一块构件吊装完之后,接下来的构件如果都出现偏移的现象,接下来所有的吊装路线都会不按照原计划进行,整个吊装施工的计划都会出错。所以需要利用BIM技术去对吊装方案去模拟,在关键点位置调整叠合板的位置,在距离吊装位置一定的距离,减缓吊装的速度,让实际施工时候能够有效的将吊装叠合板切合施工方案去执行。

(四)吊装构件碰撞检测

建筑工程施工过程中应该对吊装构件进行严格检查,防止其出现碰撞的行为。所以在施工前就必须用BIM技术对吊装施工过程进行模拟,将每一个楼层的预制梁和墙板构件进行集中测试,每一楼层有不同的数据要求,应该分开测试。结构碰撞检测的过程应该从内部开始检测,由内而外对建筑结构进行构件检测,对施工的重点环节做顺次检测。对检测环节出现的碰撞点进行数据处理,对一个碰撞点分类细化处理,构件正常搭接或者触碰而导致的碰撞是无效的碰撞形式,没有修正的必要,而由于空东莞或者偏移量而引起的碰撞是需要修正的,是有效的碰撞,会引起施工质量问题的。

结语

装配式建筑施工相比传统的施工工程,大大缩短了施工的周期,提高了生产效率,资源利用率也得到了很大的提高,对环境保护方面和社会可持续发展理念做出了巨大的贡献。装配式建筑施工具有构件多、工序复杂多样、信息大量化的鲜明特点。利用BIM技术可以对装配化建筑施工技术提供可视化和科学化的模拟施工技术支持,是一种先进的技术理念,逐渐成为了国内外诸多著名学者研究的热点对象。BIM虚拟施工技术是建筑业现代化、技术化信息化的体现,是一个巨大的变革。

参考文献

[1]汪晨武.基于BIM技术的装配式建筑虚拟施工探讨[J].粉煤灰综合利用,2019(01):80-82+87.

[2]甘雨平.BIM可视化技术在装配式结构设计、施工中的应用研究[D].西南科技大学,2017.

[3]薛茹,王新渊,史科.基于建筑信息建模技术的装配式建筑施工问题及对策分析[J].工业建筑,2018,48(11):207-210.

论文作者:李凡

论文发表刊物:《知识-力量》2019年9月33期

论文发表时间:2019/7/23

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