摘要:BIM技术作为近来新兴起的数字化技术,可贯穿建筑的全寿命周期内,对传统的建筑工程领域产生了巨大的冲击。本文分析旨在分析其装配式工程中的具体应用,为工程管理问题提供相应参考。
1.前言
随着我国城镇化不断推进,城市服务和住宅需求量持续攀升。而近来建筑施工模式的改变,建造技术和工程管理技术的提高也促使着人们对建筑本质的回归探求。Building Information Modeling(BEM)以三维建模可视化,管线碰撞检测和管理物业平台的功能迅速与许多新兴专业结合起来,也逐渐成为现代建筑工程的新宠儿。住房城乡建设部于2015年6月提出的《关于推进建筑信息抹茶应用的指导意见》进一步对设计院,施工方及运维单位提出要求,强调了BIM技术应用的紧迫性和必要性。
2.我国装配式建筑及工程管理
我国传统的施工方式是纸上二维测量设计,结合业主的要求使室内布置和谐整体。这种结构体系和施工过程相互独立,缺乏沟通协调;而装配式技术则在工厂完成各构件的预加工,进而通过机械吊装连接成整体,直接在建造形成现代化住宅,这种技术具有速度快,操作简单的特点而广泛兴起,推动建筑工程管理走向现代化。此外,这种机械自动化的生产方式极大的节省了劳动力成本且降低了对施工工人的技术水平要求,有效缓解了建筑业发展中遇到的瓶颈。
早期的建筑形式是木结构,砖砌结构和混凝土结构,在建筑材料有了长足的发展后,如今的钢筋混凝土结构由于其经济性和良好的受力性能得到了国家的政策导向和鼎力支持,钢混装配式建筑显著的优势包括①节约资源。预制墙板的使用有效减少了外墙模板使用进而减少钢材用量,构件在现场拼接减少了装卸等过程的扬尘,有效改善了我国建筑行业高能耗高污染的状况,为解决建筑垃圾,废弃排放等问题提供了可行方案。此外集中预制减少了分散材料造成的浪费,降低了工程成本。②使用性能高,符合装配生产模式。构件铆接焊接形成较高的使用强度,能满足预制构件和现浇构件系统受力。钢筋混凝土之间刚柔连接,加之相近的温度收缩性,增强了整体的温度适应能力。混凝土装配式的发展于20世纪50年代,后期逐渐形成了若干成熟的结构体系。而如今迎来了它的鼎盛时期,普及率已达到了70%以上,各地区拥有了自己从设计到施工安装的建造模式。
尽管如此,装配式在防水保温等方面仍存在不同程度的缺陷。节点受力的复杂性,连接缺陷直接影响整个系统的抗震和受力性能。国务院发布的《关于推进住宅产业现代化提高住宅质量的若干意见》等文件和其他政策激励着住宅现代化及装配式技术的进一步完善和发展。
在工程管理中,不同于传统的建造方式,集中管理(包括构件运输,现场拼接拆分及后期运维)需要在设计之前就预先准备完成,增加了管理工作的复杂度。各单位在建筑全生命周期中需要全方位配合,进而对协同工作的效率和能力提高了标准。
3.BIM在项目工程管理中的应用
BIM技术的概念是由Autodesk公司于2002年提出并逐步在全球范围内得到认同。它将建筑从设计,施工,运营的整个生命周期整合于同一个基于三维模型的数据库中,实现了模型信息的集成。而设计团队,施工单位,设施运营部分乃至业主方都可协同工作,有效提高了协同工作效率。建筑模型的设计信息是系统运行的关键和核心,包括设计信息(构件尺寸,材质,性能等级等),生产信息(型号编码,属性等),施工信息(施工方式,工程做法等),运营信息(包括使用寿命,环境要求等),然后以数字化的形式呈现出来,借助这个包含整个工程信息的三维模型,提高了信息集成化程度,为项目工程相关参与方提供了一个信息共享交换的平台。项目总体BIM模型如下图所示
BIM技术具有如下特征:
一、可视化。将传统线条式图纸呈现转化为可视化模型,推动了更为复杂结构形式的发展。
这种可视化设计可贯穿于建设工程项目的全生命周期;数据库可实时更新充实,为项目参与方提供共享平台。
二、协调性。在项目管理过程中出现的任何问题都允许相关人员协调解决,做出相应变更和补救措施。管线碰撞检查,净空要求协调,构建布置等可在建筑建造前期得到高效协调。
三、模拟性。节能模拟,紧急疏散模拟,日照模拟和热能传导等都可进行。
四、优化性。包括项目方案和特殊项目的设计优化。把项目设计和投资回报相结合,可实时得到不同设计方案对投资回报的影响进而选出更优的项目设计方案。对于施工难度大的异性建筑结构,优化的设计施工方案能显著的控制工期造价成本。
4.结论
BIM技术使各阶段无缝对接,实现全过程,全要输可靠的工程管理,对原始数据间断,各环节割裂等问题提供有效的解决方案。相关工程管理人员需进一步加强建筑工程的全过程管理,在设计前期对工程规划,设计,施工及运营做好预管理工作,推进BIM技术在装配式建筑工程中持续应用,发掘出最大的社会效益和经济价值。
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论文作者:商晴晴1,张雨航1,李劲男1
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/24
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