摘要:现阶段,人们所说的装配式建筑工程施工是由工厂对梁柱、楼板、墙材等与建筑相关的构成部分进行生产,然后在实际的施工过程中,通过现场施工人员的现场拼装以及装配来对建筑个体进行施工建设,进而实现设计多样化、功能智能化、制造工厂化以及施工装配化的施工建设。将BIM技术应用到装配式建筑工程施工过程当中,不仅可以提升装配式建筑施工效率的整体提升,还可以促使装配式建筑工程施工向绿色、节约方向发展,对于提升装配式建筑工程施工整体水平有着非常积极的意义。
关键词:装配式建筑工程施工;BIM技术;应用
1导言
近年,我国的装配式建筑取得很大的进步,各地相应建成了具有代表性的建筑物,很多城市甚至发展了建筑产业园、建立了装配式建筑施工企业,但发展的同时,或多或少的存在施工管理水平不高、各参与方协同性低等问题,如何解决这些问题,提高装配式建筑从规划、设计、生产到施工、运营这一“集成”,就成为装配式建筑亟待解决的问题,而BIM技术正好符合装配式建筑全生命周期理念,因此,研究BIM技术在预制装配式建筑施工中的应用,意义重大。
2BIM的特点
三维可视化:传统的工程图是二维的,但表达的是三维空间实体,需要读图人根据制图规则翻译,越复杂的三维实体,翻译难度越大,越容易出错。如一个造型复杂配筋较密的造型柱,画图和读图都比较麻烦,翻译过程中很难在尺寸、钢筋数量上与三维实体准确对应,施工时容易出错。三维视图可以把构件各个角度都呈现出来,即使构件内部也可以通过调整显示方法把内部细节(如钢筋信息)显示出来,避免翻译过程中的缺失和错误,实现所见即所得。
协调性:BIM最核心的要素为信息互通,以实现建筑全生命周期不同阶段不同专业不同参与方的信息共享。BIM的协调性能使许多协调工作即时进行,甚至自动完成协调。
模拟性:BIM可对设想状态、设想组织顺序进行模拟。如在施工组织设计时,BIM可以模拟不同塔式起重机布置方案的空间作业效率与有效覆盖范围的比较。
输出性:BIM可以全面、高效地输出信息,不仅可以按传统二维输出方式自动出图,还可以通过图片、视频直观地模拟构件的空间形态及组合连接过程。
优化性:通过信息分析、模拟、比较、按一定的技术原则,选择优化方案。得益于BIM模型集成了工程的全过程信息,其优化过程获得了全部真实信息的支持,通过计算机强大的运算处理,比人工优化更加精准可靠。
3装配式建筑的特点与发展状况
所谓装配式建筑指的是利用“标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理”将预制构件在预制工厂内生产好,继而在工地上装配而成的建筑,简单的说,就像搭积木一样造房子,这种建筑具有建造速度快,受气候影响小,节约劳动力并能提高建筑质量的优点,满足国家住宅产业化和节能减排的要求。为了大力推广装配式建筑的发展,各个地区也根据各地发展特点出台了相关政策,提出了各地的建设重点。
4装配式建筑工程施工过程中BIM技术应用
4.1前期规划阶段
在规划阶段,可以通过地理信息系统(GIS)与BIM技术进行融合,结合手机搜到的场地数据,用GIS技术进行分析研究,用BIM技术建立信息化模型,反映拟建工程的日照、风速等影响下的空间环境,分析拟建工程与已有工程的相互关系,利用BIM系列软件强大的建模、渲染和动画技术进行多方案3D模型的比拟,增强总体规划的科学性、合理性和可行性。
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4.2设计阶段的应用
4.2.1BIM模型与图纸绘制的应用
将BIM技术应用到装配式建筑设计过程中,首先是建立BIM模型以及设计图纸的绘制。在装配式建筑BIM模型建立过程中,其主要是包括以下几个阶段:设计标准制定、模型建立以及模型的实际应用。在实际的设计过程中,相关设计单位应根据装配式建筑的具体要求,在设计过程中对建筑结构类型、材质以及尺寸大小等参数进行设计,并使用相关技术实现对于设计过程中所有参数进行管控,不但如此,一旦相关某个数据发生变化,与之相关的一些数据都会发生一定的变化,这样一来,就可以有效地降低设计图纸错误问题的发生率,对于提高设计的整体水平有着非常积极的意义。
4.2.2协同设计与碰撞的检查
由于BIM技术最为主要的应用价值为实现了建筑设计相关信息管理的信息化以及协调管理,因此,通过BIM技术可以搭建一个信息交互平台,在这一平台上,可以实现各种不同设计模型的交互以及合并,对于提升协同设计水平有着非常积极的意义。除此之外,将BIM技术应用到设计过程中,还可以通过BIM碰撞软件分析系统,来对已经建成的BIM模型进行分析,并结合模拟技术来对装配方案进行碰撞检查,可以有效地降低设计错误发生率[1],还可以在较大程度上提升设计方案的合理化水平,对于保证后期建筑工程施工建设的整体质量以及效率有着非常积极的意义。
4.2.3工程量以及工程造价管控应用
而对于装配式建筑而言,由于其建设施工与传统建筑之间存在着一定的差异,因此,在其设计过程中,工程量统计以及造价管控工作就显得尤为重要。而将BIM技术应用到装配式建筑设计过程中,通过对相关建筑资料数据的分析,来对整个建设工程的工程量进行快速计算,并以此为基础对工程造价进行预算,可以在较大程度上提升工程造价的准确度,对于提升装配式建筑工程施工的整体管理水平有着非常积极的意义。
4.3施工阶段
对于装配式建筑而言,吊装是装配式建筑施工的核心,具有吊装工艺复杂、机械化程度高等特点,施工单位可以利用BIM技术模拟吊装过程,完善施工方案,在BIM信息平台上进行4D、5D模拟施工,进行施工流程优化和安全隐患排除,减少和避免安全事故的发生,同时,利用BIM技术还可以对施工场地进行布置并优化运载车辆的行进路线,完善施工场地平面布置,让施工过程中的场地最大化利用,减少构件和材料的二次搬运。除此外,还可以结合BIM技术,将工艺标准、施工图、实测实量结果等制成二维码粘贴到现场,供管理人员和工人随时查阅,使施工人员对工艺流程有更准确直观的认知。
4.5运营阶段
运营阶段主要是物业管理工作,对建(构)筑物及机电设备等项目进行维护、修缮和整治,但现阶段的物业管理只注重后期的运营和维护,而忽略前期与建设单位、设计、施工单位之间的交流与沟通,因而,对项目没有一个系统的熟悉过程,导致在后期的运营阶段问题频出,而BIM技术可以有效解决物业公司面临的问题,实现精细化的运营管理。通过所建立的BIM模型,对构建属性进行查询,给建筑改造、设备维护等提供信息,提高运维阶段的设备维护管理水平、建筑拆除改建等。
5结束语
综上所述,装配式建筑的特点在于降低人工成本、节约绿色能源、提升建筑品质等,而BIM技术的优势表现在能实现工程各个阶段最大的价值。虚拟施工,是在虚拟环境中进行施工,然后运用技术手段对实际建筑施工项目工程的方案进行可视化分析模拟,即先对建筑进行虚拟的施工模拟,再分析施工项目方案的可行性。虚拟施工技术体系由虚拟施工关键技术和虚拟施工支撑体系组成。
参考文献:
[1]刘思源.装配式建筑工程施工过程中BIM技术应用实践[J].中国高新区,2018(10):195+197.
[2]贾圣明.装配式建筑工程施工过程中BIM技术应用实践[J].居舍,2018(02):46.
[3]郁建垣.装配式建筑工程施工过程中BIM技术应用实践[J].建材与装饰,2018(33):32.
[4]任哲楠,王占立.装配式建筑工程施工过程中BIM技术应用实践[J].居舍,2018(22):78.
论文作者:吴寅
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/8/2
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