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摘要:建筑行业在国民经济发展中扮演着极为重要的角色。但是由于我国建筑行业的起步相对较晚,所以在当前的工程建设中,我国的工程存在很多的,其中像工期长、质量较差、成本相对较高且在环保方面达不到发达国家标准等等问题。在这样的情况之下,装配式建筑受到了人们的欢迎,其符合我国对于建筑行业高质量、环保、节省工时等多方面的要求,成为了当前我国非常热门的一种建筑方式。
关键词:BIM技术;装配式建筑工程;应用
引言
在2017年政府工作报告中,“推进建筑业改革发展,提高设计水平和工程质量”成为重点工作之一。建筑业首次出现在政府工作报告中,体现了国家对于建筑行业支柱产业地位的认可。近几年,BIM技术协同和集成的理念与装配式建筑一体化建造的思路高度融合,基于BIM技术的装配式建筑信息化应用的作用和优势逐渐突出。结合BIM技术的发展状况和装配式建筑的系统性特征,借助BIM等信息化技术,打通各环节、各专业、各参与方的信息屏障,推进装配式建筑一体化建造的实施及推广,可实现我国建筑工业化和信息化的深度融合。
1装配式建筑与BIM技术的特点
装配式建筑将构件标准化,在预制厂家加工完成后,运到工地上拼装。这种建筑方法拥有绿色环保,节省能源以及建造速度快的优点。装配式建筑拥有高含量的科技建造技术和更合理的运营管理方法,它的生产链中应当从设计诞生之始,就集合设计方、招标管理机构、预制厂家、施工方和监理机构共同运作。BIM技术有协作性、可视化和参数化的特点,贯穿项目全生命周期,集合项目各相关方通过建筑信息模型提前预演一场施工建造,并不断累积数据,为项目的决策提供依据。BIM技术的特点与装配式建筑的高技术、科学管理不谋而合,两者相得益彰。然而在同为发育期的装配式建筑中应用BIM技术面临着难上加难的境况。
2BIM技术在装配式建筑工程过程中的应用
2.1设计阶段
2.1.1模型建立及图纸绘制
基于3D,BIM技术模型,建立与参数化建设方案的组件信息数据库,呈现的方法是数据库或三维模型,在BIM模型中的任何图形单元中覆盖所述组件的类型、大小、尺寸和材料等基本参数。由于所有组件模型由参数确定,这就如同在建筑模型中改变参数,相关的组件模型也将发生变化,从而实现了BIM模型的相关性,并且解决了附图中一系列诸如泄漏等问题。在BIM模型建立后,导出相关的CAD图纸,能够克服二维图纸说明检查时人为疏失或难以察觉的缺失,确保图纸说明数据的正确性,设计单位还可以根据BIM的具体特点与施工单位进行协商,并及时修改和完善设计方案,奠定了后续的合作基础。
2.1.2协同工作与碰撞检查
第一,它提供了一个让相关人员自由交流的信息平台;不同专业的设计模型能在同一个平台上交互融合,这样所有相关人员能够在一起工作。第二,碰撞检查的一项主要工作是通过BIM技术进行消除变更与返工,在整个建筑设计周期中方便多个行业进行协同设计。从模型到碰撞检测时,首先根据各专业提供的模型,仔细审核并修改有问题的地方,然后进行建筑碰撞检查并把结果输出,依据碰撞报告来进一步修改并优化模型,最后重复上述工作,直到无碰撞为止。
2.1.3统计工程量与造价管理
在传统建筑工程中,造价人员利用图纸统计工程量的大小,往往既耗时又耗费不少精力,而且最后获得的结果也不准确。有了BIM技术,工程量的统计不需用图纸,直接由计算机根据模型中的数据库资料进行快速计算和统计,也就避免了人工计算造成的误差。在美国进行的一项研究表明,通过BIM技术进行成本计算具有以下优势,一是可以消除超出预算五分之二的变化,成本估算更准确;二是预估工程的建设周期时间明显缩短;三是通过碰撞检查来解决冲突问题,能将合同价降低10%。
2.2预制构件生产阶段
装配式建筑中涉及到大量的预制构件,而预件构件的生产则是衔接设计与施工的重要桥梁,因此预制构件的生产至关重要,应用BIM技术可以对预制构件的生产流程进行优化,提高预制构件的生产效率。在具体生产过程中,设计人员可以将相关设计资料发送至生产厂家,基于BIM技术的支持下,生产厂家可以由模型中提取预制构件的相关数据,后期生产中根据数据制定生产计划,便于施工单位更准确的了解预制构件的生产进度。此外,在预制构件生产阶段应用BIM技术还可以提高装配式建筑模型的试制,BIM模型中的配件信息是设计人员与生产单位共用共享的,生产厂商也可以同步了解到预制构件的尺寸、规格、材料、内置钢筋等相关配件信息,并以条形码的形式呈现出来,大大提高了设计到生产的自动化程度及信息的实时性。
2.3施工阶段
2.3.1预制组件管理
由于大量的预制件缺乏管理,就会出现损失、误用和滥用等多种现象。因此,现场预制组件的管理一定要严格。在现场管理的过程中,主要将网络技术和BIM技术相结合,对构件进行有效定位;当构件进入施工现场时,通过对构件进行定位,并派专人对构件检验查看,确认构件的信息和录入的信息一致后,引导组件在显影区域内,并输入构件的相关信息。在构件的吊装过程中,工作人员要及时了解构配件的使用数量情况,便于及时补充,提高工作效率。
2.3.2施工模拟
首先,施工单位通过使用BIM技术来进行装配和吊装的施工及仿真模拟,从而优化了施工的过程,确保组件的准确定位,实现高质量安装。其次,使用BIM技术进行优化建筑工地的布局。通过对垂直起重机械、结构构件等的合理布置,不仅优化了临时道路和运输路线,而且最大限度地减少了二次运输的可能性,这对降低工程施工成本,提高工程施工效率,加快工程的施工进度有很大的帮助。再次,在工程项目开始实施之前,工程人员通过运用BIM技术更方便施工现场的可视化管理。通过三维进行显示,使各部门之间的沟通更直观、更顺畅。
2.3.3施工质量、进度及成本控制
在装配式建筑施工的过程中,BIM技术将建设目标和建设进度数据连接使用的3D-BIM模型转换成4D-BIM模型,实现了项目进度的跟踪和监控。在此基础上引进资源维度,形成5D-BIM模型,建设单位可以通过这个模型模拟装配式建筑的施工工艺和资源使用情况,建立装配式建筑的动态建设规划,从而实现工程项目在质量上、进度上和成本上的动态控制。
2.4运营维护阶段
随着信息时代的不断发展,装配式建筑运维过程中的BIM技术应用也有了新的机会,如出现火灾等事件时,工程技术人员运用BIM信息模型,能够自动触动火灾报警器,对火灾位置进行准确定位,从而提供有效的帮助并及时采取应对灾害的措施。在预制装配式建筑和设备维护方面,维修人员能够直接检索BIM模型部分的相关设备信息,从而提高维修工作效率,降低维修工作的难度。另外BIM技术还能够进行有效的监控,检测并分析特定地点的能源消耗,有助于相关人员及时采取对策,实现装配式建筑的绿色运营维护管理。
结语
我国实施绿色可持续发展的理念,BIM技术由于其众多的优点,在未来一定会成为常用的建筑方式之一,而装配式建筑的特殊性决定了使用BIM技术更加契合该建筑方式,所以将二者进行结合能够有效提升工程质量,让我国工程建设达到一个新的境界。
参考文献:
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