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摘要:随着工业4.0时代的到来,建筑业迎来了改革的浪潮,装配式建筑的发展为建筑业注入了新的活力,然而装配式建筑在施工过程中存在着各个工序衔接强度较低、预制构件受到严重破坏等问题,BIM技术以其可视化、信息协调性、模拟性等优点将在装配式建筑施工中有效解决以上难题,本文对装配式建筑施工过程应用BIM技术,解决场地布置模拟、技术交底、施工工序模拟、技术交底、工程量统计等施工问题,为装配式施工中存在的问题,提供新的思路。
关键词:BIM技术;施工过程;装配式建筑
BIM技术是一种建筑信息模型,通过对可视化、立体化、数字化三维模型信息进行整合,进而能够对建筑设计、施工、运维进行数据共享,提高精益建造水平。对于大体量、构件类型多、施工工艺复杂的装配式建筑施工尤为重要。装配式建筑具有环保节能、施工高效等优点,能大幅度节约资源,但装配式建筑存在着工程规模过大、机制体制不健全,导致施工时各道工序衔较差、预制构件连接部位强度不达标等问题,而将BIM技术运用于装配式建筑能够有效的控制资源浪费,可在建设项目的全寿命周期提供及时准确的数据资料,对于各个单位,BIM可以提供一个共同的项目平台,各个参与方,可以对项目信息进行存入、提取、修改、变更、更新等操作过程,大大提高了施工质量与施工效率。
1. BIM技术运用于装配式建筑适用性分析
BIM技术在现阶段,是很多大型企业进行复杂项目首选的工程设计工具,在整个建筑工程周期中,BIM技术可以将建筑物的信息模型和管理模型进行匹配,并通过参数规则进行调节,这使得建筑信息模型可以在一定范围内预测在实践过程中发生的具体情况,降低施工阶段存在的一系列风险。
将BIM技术运用于施工过程中,在其信息的完整性方面:BIM模型中涵盖了全过程周期寿命,BIM技术的可视化,模拟化为项目施工前、施工过程中的控制提供了有效的保障,具有完整的信息,为项目进度控制提供了可靠的依据。在数据分析与处理方面:BIM技术自带分析功能和工程量工具,为进度控制提供量化的依据。在实际工程项目中,对进度、质量、成本的控制为重中之重,而三者处于对立统一关系,BIM技术可把三者建立起有效的三维模型,更好的为项目进度服务。
2. 基于模型的装配式施工过程中运用
2.1 三维场地布置
济南恒大绿洲项目38#楼,总建筑面积57542.14平方米,合理布置动态的施工场地是个十分棘手的问题,用BIM技术对施工过程进行模拟建造,分析装配式材料的放置位置,通过BIM技术来计算出施工面积和车辆运输所需要的空间面积,通过漫游和模拟安装拆除时间来优化平面布置方案,保证现场施工道路通畅,方便施工人员的管理,有效提高施工效率,避免浪费工期。
2.2 碰撞检查与管线优化
本项目地下有三层地下室结构,地下室内有大量的地板管线,单体入户管线,管线直接相互盘结,很多管线在二维平面内无法看出是否产生碰撞,利用revit建立地下室模型,降低识图误差,利用BIM的三维技术在前期进行碰撞检查,直观解决空间关系冲突,优化工程设计,减少在建筑施工阶段可能存在的错误和返工,而且优化净空,优化管线排布方案,在模型校核清理链接之后通过碰撞检查系统运行操作并自动查找出模型中的碰撞点。
2.3 施工工序模拟
工程施工是需要多方面的配合,才能进行有效的施工,包含各种材料的运输,构件组装,机械运作,人员时间安排等等。通过使用BIM技术,对施工的工序进行有效的模拟,找出施工过程存在的问题,针对可能出现的施工问题,进行针对性的解决。这样通过BIM技术结合施工方案、施工模拟和现场视频监测,减少建筑质量问题、安全问题,减少返工和整改。利用BIM技术进行协同,可更加高效信息交互,加快反馈和决策后传达地周转效率。
2.4 技术交底
装配式建筑的核心部分为预制构件与拼装构件,为了保证现场拼装預制构件顺利进行,这就对构件的精度提出了新的要求,装配式建筑不同于传统现浇混凝土,一个构件的精确度不够,将导致后面的工作无法有效进行,负责进行组装的工人,技术水平相对较不完善,无法进行精确拼接,鉴于此,进行装配式技术交底显得尤为重要。传统的技术交底,通常采用二维图形加文字阐述等方式进行,缺乏现实可见,导致作业成果不佳。BIM技术因由其可视化的特点,可以进行模拟出建筑物预制加工- 现场拼接- 后续湿接这一流程的技术特点和技术难点,进行针对性的讲解,增加了施工人员对施工工艺的理解,有利于缩短项目工期。
2.5 工程量统计
装配式建筑由于其预制构件较多,需要更为详细的计算其工程量,传统的计算方法为在CAD图纸上进行标识计算,此方法容易导致人为的误差,在精确度上不能很好的满足要求,利用BIM技术,可以迅速有效的提取工程量清单,进行工程量校对和复核,在revit软件中进行对构件快速清单编码以实现对工程量的快速提取功能,首先对模型中的构件进行识别,存在着个别不能识别的情况,需要进行二次识别,在识别出所有构件后,对构件进行编码,为接下来的计算工程量打下基础,最后利用清单计价规则,导出工程量清单。
3. 结论
装配式建筑以其独特的发展优势,在全国市场占有率持续走高,但是由于其施工过程中,存在诸多问题,而BIM技术的出现与装配式建筑的发展相辅相成,有效的解决了施工过程中存在的普遍问题。
(1) BIM技术在装配式建筑的应用,提高了施工阶段的施工效率,有效的提高施工质量,有效的减少了工程的返工情况,
(2) 本工程结合BIM技术,对工程项目施工工序进行有效的模拟,对施工方案的重难点进行有效的模拟,有利于缩短工期,加快工程进度。
(3) 本工程应用BIM技术,相比较与传统施工工艺,使得信息更能及时传递,促进各个设计、监理、施工单位的有效沟通,提高了建筑管理集成度,为未来的信息集成化管理奠定了基础。
(4) BIM技术能够集中做好工程进度风险管理计划进度的合理性、实际进度的真实性、工程进度预警等,通过信息共享、资源动态跟踪、重点施工环节模拟等功能,对现场进行电脑端施工预演,直观了解整个施工安装环节的时间节点。
参考文献:
[1] 王立.关于预制装配式建筑发展前景与建筑设计要点研究[J].城市建筑,2019,16(12):82-83.
[2] 黄柳云,宋少军,王建军,林广泰,龙丽芳.BIM技术在南宁某立交改造工程施工中应用研究[J].公路,2019,64(02):130-132.
[3] 杨秋珠,谢孟勳,张碧韩,沈志金,侯乃德,张秀敏.基于BIM的施工全生命周期管理应用研究[J].居业,2019(09):93-95.
[4] 李艳,廖再毅,袁宏川.BIM对工程项目参与方的影响及应用研究[J].施工技术,2014,43(S1):522-525.
[5] 高雪垠.基于BIM的建筑供应链信息协同机制研究[D].吉林建筑大学,2017.
[6] 朱丽玲,黄庆明,孟馨.BIM技术在施工阶段的应用探究[J].价值工程,2020,39(20):239-241.
[7] 谢广荣.BIM技术在钢结构施工方案决策分析中的应用研究[J].钢结构,2019,34(03):111-115.
作者简介:
曹瑞丹(1990—),女,汉族,河北邯郸,研究生,青岛工学院,研究方向:结构工程。
关键词:BIM技术;施工过程;装配式建筑
BIM技术是一种建筑信息模型,通过对可视化、立体化、数字化三维模型信息进行整合,进而能够对建筑设计、施工、运维进行数据共享,提高精益建造水平。对于大体量、构件类型多、施工工艺复杂的装配式建筑施工尤为重要。装配式建筑具有环保节能、施工高效等优点,能大幅度节约资源,但装配式建筑存在着工程规模过大、机制体制不健全,导致施工时各道工序衔较差、预制构件连接部位强度不达标等问题,而将BIM技术运用于装配式建筑能够有效的控制资源浪费,可在建设项目的全寿命周期提供及时准确的数据资料,对于各个单位,BIM可以提供一个共同的项目平台,各个参与方,可以对项目信息进行存入、提取、修改、变更、更新等操作过程,大大提高了施工质量与施工效率。
1. BIM技术运用于装配式建筑适用性分析
BIM技术在现阶段,是很多大型企业进行复杂项目首选的工程设计工具,在整个建筑工程周期中,BIM技术可以将建筑物的信息模型和管理模型进行匹配,并通过参数规则进行调节,这使得建筑信息模型可以在一定范围内预测在实践过程中发生的具体情况,降低施工阶段存在的一系列风险。
将BIM技术运用于施工过程中,在其信息的完整性方面:BIM模型中涵盖了全过程周期寿命,BIM技术的可视化,模拟化为项目施工前、施工过程中的控制提供了有效的保障,具有完整的信息,为项目进度控制提供了可靠的依据。在数据分析与处理方面:BIM技术自带分析功能和工程量工具,为进度控制提供量化的依据。在实际工程项目中,对进度、质量、成本的控制为重中之重,而三者处于对立统一关系,BIM技术可把三者建立起有效的三维模型,更好的为项目进度服务。
2. 基于模型的装配式施工过程中运用
2.1 三维场地布置
济南恒大绿洲项目38#楼,总建筑面积57542.14平方米,合理布置动态的施工场地是个十分棘手的问题,用BIM技术对施工过程进行模拟建造,分析装配式材料的放置位置,通过BIM技术来计算出施工面积和车辆运输所需要的空间面积,通过漫游和模拟安装拆除时间来优化平面布置方案,保证现场施工道路通畅,方便施工人员的管理,有效提高施工效率,避免浪费工期。
2.2 碰撞检查与管线优化
本项目地下有三层地下室结构,地下室内有大量的地板管线,单体入户管线,管线直接相互盘结,很多管线在二维平面内无法看出是否产生碰撞,利用revit建立地下室模型,降低识图误差,利用BIM的三维技术在前期进行碰撞检查,直观解决空间关系冲突,优化工程设计,减少在建筑施工阶段可能存在的错误和返工,而且优化净空,优化管线排布方案,在模型校核清理链接之后通过碰撞检查系统运行操作并自动查找出模型中的碰撞点。
2.3 施工工序模拟
工程施工是需要多方面的配合,才能进行有效的施工,包含各种材料的运输,构件组装,机械运作,人员时间安排等等。通过使用BIM技术,对施工的工序进行有效的模拟,找出施工过程存在的问题,针对可能出现的施工问题,进行针对性的解决。这样通过BIM技术结合施工方案、施工模拟和现场视频监测,减少建筑质量问题、安全问题,减少返工和整改。利用BIM技术进行协同,可更加高效信息交互,加快反馈和决策后传达地周转效率。
2.4 技术交底
装配式建筑的核心部分为预制构件与拼装构件,为了保证现场拼装預制构件顺利进行,这就对构件的精度提出了新的要求,装配式建筑不同于传统现浇混凝土,一个构件的精确度不够,将导致后面的工作无法有效进行,负责进行组装的工人,技术水平相对较不完善,无法进行精确拼接,鉴于此,进行装配式技术交底显得尤为重要。传统的技术交底,通常采用二维图形加文字阐述等方式进行,缺乏现实可见,导致作业成果不佳。BIM技术因由其可视化的特点,可以进行模拟出建筑物预制加工- 现场拼接- 后续湿接这一流程的技术特点和技术难点,进行针对性的讲解,增加了施工人员对施工工艺的理解,有利于缩短项目工期。
2.5 工程量统计
装配式建筑由于其预制构件较多,需要更为详细的计算其工程量,传统的计算方法为在CAD图纸上进行标识计算,此方法容易导致人为的误差,在精确度上不能很好的满足要求,利用BIM技术,可以迅速有效的提取工程量清单,进行工程量校对和复核,在revit软件中进行对构件快速清单编码以实现对工程量的快速提取功能,首先对模型中的构件进行识别,存在着个别不能识别的情况,需要进行二次识别,在识别出所有构件后,对构件进行编码,为接下来的计算工程量打下基础,最后利用清单计价规则,导出工程量清单。
3. 结论
装配式建筑以其独特的发展优势,在全国市场占有率持续走高,但是由于其施工过程中,存在诸多问题,而BIM技术的出现与装配式建筑的发展相辅相成,有效的解决了施工过程中存在的普遍问题。
(1) BIM技术在装配式建筑的应用,提高了施工阶段的施工效率,有效的提高施工质量,有效的减少了工程的返工情况,
(2) 本工程结合BIM技术,对工程项目施工工序进行有效的模拟,对施工方案的重难点进行有效的模拟,有利于缩短工期,加快工程进度。
(3) 本工程应用BIM技术,相比较与传统施工工艺,使得信息更能及时传递,促进各个设计、监理、施工单位的有效沟通,提高了建筑管理集成度,为未来的信息集成化管理奠定了基础。
(4) BIM技术能够集中做好工程进度风险管理计划进度的合理性、实际进度的真实性、工程进度预警等,通过信息共享、资源动态跟踪、重点施工环节模拟等功能,对现场进行电脑端施工预演,直观了解整个施工安装环节的时间节点。
参考文献:
[1] 王立.关于预制装配式建筑发展前景与建筑设计要点研究[J].城市建筑,2019,16(12):82-83.
[2] 黄柳云,宋少军,王建军,林广泰,龙丽芳.BIM技术在南宁某立交改造工程施工中应用研究[J].公路,2019,64(02):130-132.
[3] 杨秋珠,谢孟勳,张碧韩,沈志金,侯乃德,张秀敏.基于BIM的施工全生命周期管理应用研究[J].居业,2019(09):93-95.
[4] 李艳,廖再毅,袁宏川.BIM对工程项目参与方的影响及应用研究[J].施工技术,2014,43(S1):522-525.
[5] 高雪垠.基于BIM的建筑供应链信息协同机制研究[D].吉林建筑大学,2017.
[6] 朱丽玲,黄庆明,孟馨.BIM技术在施工阶段的应用探究[J].价值工程,2020,39(20):239-241.
[7] 谢广荣.BIM技术在钢结构施工方案决策分析中的应用研究[J].钢结构,2019,34(03):111-115.
作者简介:
曹瑞丹(1990—),女,汉族,河北邯郸,研究生,青岛工学院,研究方向:结构工程。