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摘 要:现代建筑工程发展催生了多种新技术,也为衍生技术的应用提供了更多空间。本文以BIM技术在装配式建筑中的应用优势作为切入点,予以简述,再以此为基础,重点分析装配式建筑施工过程管理中,BIM技术的应用方法,就重点模拟、动态模拟、全周期内施工调整等内容进行论述,服务后续装配式建筑管理。
关键词:装配式建筑;施工过程管理;BIM技术;重点模拟
前言:装配式建筑是一种新型建筑,将此前需现场制备的各类结构和配件,以预制的方式进行制作,之后运输到建筑施工现场进行装配、建成。该类建筑优势明显,但对施工技术也具有特殊要求,这又使得BIM技术得到重视,BIM技术以大量信息数据为基础,可实现多重模拟,在装配式建筑施工过程管理中作用突出。
1.BIM技术在装配式建筑中的应用优势
1.1直观可复用
装配式建筑的建设、施工,对技术、信息要求均较高,如剪力墙规格、接缝处拼接方式、导力结构和承重结构的搭配等。借助BIM技术,可对工程项目方案进行收集,之后以收集所获参数为依托,建立可反复使用的信息模型,直观、客观的为建筑施工过程管理提供支持。如技术人员尝试了解装配式建筑应对风沙破坏的能力,进行墙体建设后,可应用已有模型,计算风力破坏的参数、代入模型中即可,根据模拟结果了解建筑围护结构是否需要加固、防风结构是否应予以优化等,对施工过程中的管理工作助力明显。即便一次模拟无法获取可靠结果,也可反复进行多次模拟,直到结果满意[1]。
1.2多元素模拟
多元素模拟,是指在进行装配式建筑施工过程管理时,结合具体需求,将若干动态参数、静态参数代入模型中,客觀的评估建筑质量、改进需求,为后续施工活动和管理、监理活动提供支持。如某装配式建筑设计完成、核准技术和建设参数无误,进行施工阶段。施工过程中,甲方需要更改方案,提升建筑的保温能力,可将原有方案下的模型调查,代入材料保温参数、当地日照参数、冬季室外温度等等信息,在多个元素综合作用下,以甲方的明确要求作为约束条件,不断调整围护结构厚度、门窗大小等,直到建筑保温能力达标。依托BIM技术的可复用、多元素模拟功能完成装配式建筑施工过程中的高质量管理[2]。
2.装配式建筑施工过程管理中BIM技术的应用方法
2.1重点模拟
BIM技术在装配式建筑施工过程管理中的应用方法多样,典型方式之一为重点模式。重点模拟可为静态,也可以为动态,强调借助客观参数,针对某一个或几个重点环节进行模拟。如某装配式建筑地处南方,重视夏季散热,施工过程中的模拟,以“室内外能量交换”为重点。可借助BIM技术建立建筑模型,选取室内温度作为约束条件,选取室外温度为动态参数,在约束条件不变的情况下进行动态参数的调整,核准当前设计是否满足散热要求。假定室外温度达到35摄氏度时,室内温度达到30摄氏度,超出设计标准。可添加其他动态参数,如室内空气流速、地道风空调建设等,默认室内温度和室外温度固定不变,调整其他动态参数,至室内温度达到理想水平,记录该模式下各参数的具体指,指导装配式建筑的施工建设。重点模式是BIM技术在各类建筑中的主要应用方式,可根据装配式建筑建设需要,获取“重点参数”所在,之后进行针对性模拟。
2.2动态模拟
动态模拟是BIM技术的主要优势之一,较其他二维、三维模拟而言,BIM技术下,可通过对动态因素进行参数评估、代入的方式,获取目标对象在不同动态因素影响下的建设、工作态势。就装配式建筑而言,因其建设方式较为特殊,面临的模拟需求也存在特殊性。以建筑长时间使用后的密闭性为例,可获取装配式建筑的基本参数,包括围护结构自重、纵向负载、水平拉应力、风力破坏、沉降导致的位移、材料自行变等等,上述所有数据,均以实测以及施工方案内的标准信息为基准,之后将其以一个“影响系数”的形式,代入BIM模型中,进行高倍速度模型。以等比例放大“影响系数”的方式,模拟“长时间使用”下的建筑信息,了解围护结构、窗框等处出现形变的等级、强度,计算密闭性的损失,作为进一步施工优化、施工过程管理的依据。
2.3全周期内施工调整
装配式建筑施工存在一个周期,该周期内面临甲方意见变化、施工动态因素影响,可能出现计划之外的波动。可借助BIM技术,就施工周期内的各类调整进行模拟分析,根据模拟结果为施工作业提供支持。假定某装配式建筑原定为三层,高度9.50米。经分析发现建筑区域内存在软土环节,且降水较多,进行三层装配式建筑建设存在风险。可借助BIM技术进行模拟,代入建筑自重参数、土壤屈服强度(夯实后)参数,计算在使用年限内,建筑各部分出现沉降的可能、沉降总量、是否存在不均匀沉降风险等等。如模拟表明建筑无沉降风险,可继续进行建设,模拟表明存在不均匀沉降隐患,则应酌情考虑更改建设方案。
总结:综上,装配式建筑施工过程管理中,BIM技术的应用价值理想,也具有高可行性。从优势上看,BIM技术直观、可复用,且能将多个元素作为参数之一进行模拟,满足装配式建筑建设要求。方法上看,需考虑装配式建筑施工过程管理需要,通过重点模拟、动态模拟、全周期内施工调整等方式,提升施工管理成效。
参考文献:
[1]杨清华.BIM技术在装配式建筑施工管理中的应用[J].工程建设与设计,2019(20):273-274.
[2]周鑫.BIM技术在装配式建筑施工质量管理中的应用研究[J].住宅与房地产,2019(15):122-123.
作者简介:
郝增宝(1970.5--),男,汉族,山东沂源人,副教授,硕士学位,主要从事土木建筑教育研究
(山东省教学改革课题、省级,课题编号:2019302校企共建装配式建筑施工体验式教育培训基地建设研究与实践)
关键词:装配式建筑;施工过程管理;BIM技术;重点模拟
前言:装配式建筑是一种新型建筑,将此前需现场制备的各类结构和配件,以预制的方式进行制作,之后运输到建筑施工现场进行装配、建成。该类建筑优势明显,但对施工技术也具有特殊要求,这又使得BIM技术得到重视,BIM技术以大量信息数据为基础,可实现多重模拟,在装配式建筑施工过程管理中作用突出。
1.BIM技术在装配式建筑中的应用优势
1.1直观可复用
装配式建筑的建设、施工,对技术、信息要求均较高,如剪力墙规格、接缝处拼接方式、导力结构和承重结构的搭配等。借助BIM技术,可对工程项目方案进行收集,之后以收集所获参数为依托,建立可反复使用的信息模型,直观、客观的为建筑施工过程管理提供支持。如技术人员尝试了解装配式建筑应对风沙破坏的能力,进行墙体建设后,可应用已有模型,计算风力破坏的参数、代入模型中即可,根据模拟结果了解建筑围护结构是否需要加固、防风结构是否应予以优化等,对施工过程中的管理工作助力明显。即便一次模拟无法获取可靠结果,也可反复进行多次模拟,直到结果满意[1]。
1.2多元素模拟
多元素模拟,是指在进行装配式建筑施工过程管理时,结合具体需求,将若干动态参数、静态参数代入模型中,客觀的评估建筑质量、改进需求,为后续施工活动和管理、监理活动提供支持。如某装配式建筑设计完成、核准技术和建设参数无误,进行施工阶段。施工过程中,甲方需要更改方案,提升建筑的保温能力,可将原有方案下的模型调查,代入材料保温参数、当地日照参数、冬季室外温度等等信息,在多个元素综合作用下,以甲方的明确要求作为约束条件,不断调整围护结构厚度、门窗大小等,直到建筑保温能力达标。依托BIM技术的可复用、多元素模拟功能完成装配式建筑施工过程中的高质量管理[2]。
2.装配式建筑施工过程管理中BIM技术的应用方法
2.1重点模拟
BIM技术在装配式建筑施工过程管理中的应用方法多样,典型方式之一为重点模式。重点模拟可为静态,也可以为动态,强调借助客观参数,针对某一个或几个重点环节进行模拟。如某装配式建筑地处南方,重视夏季散热,施工过程中的模拟,以“室内外能量交换”为重点。可借助BIM技术建立建筑模型,选取室内温度作为约束条件,选取室外温度为动态参数,在约束条件不变的情况下进行动态参数的调整,核准当前设计是否满足散热要求。假定室外温度达到35摄氏度时,室内温度达到30摄氏度,超出设计标准。可添加其他动态参数,如室内空气流速、地道风空调建设等,默认室内温度和室外温度固定不变,调整其他动态参数,至室内温度达到理想水平,记录该模式下各参数的具体指,指导装配式建筑的施工建设。重点模式是BIM技术在各类建筑中的主要应用方式,可根据装配式建筑建设需要,获取“重点参数”所在,之后进行针对性模拟。
2.2动态模拟
动态模拟是BIM技术的主要优势之一,较其他二维、三维模拟而言,BIM技术下,可通过对动态因素进行参数评估、代入的方式,获取目标对象在不同动态因素影响下的建设、工作态势。就装配式建筑而言,因其建设方式较为特殊,面临的模拟需求也存在特殊性。以建筑长时间使用后的密闭性为例,可获取装配式建筑的基本参数,包括围护结构自重、纵向负载、水平拉应力、风力破坏、沉降导致的位移、材料自行变等等,上述所有数据,均以实测以及施工方案内的标准信息为基准,之后将其以一个“影响系数”的形式,代入BIM模型中,进行高倍速度模型。以等比例放大“影响系数”的方式,模拟“长时间使用”下的建筑信息,了解围护结构、窗框等处出现形变的等级、强度,计算密闭性的损失,作为进一步施工优化、施工过程管理的依据。
2.3全周期内施工调整
装配式建筑施工存在一个周期,该周期内面临甲方意见变化、施工动态因素影响,可能出现计划之外的波动。可借助BIM技术,就施工周期内的各类调整进行模拟分析,根据模拟结果为施工作业提供支持。假定某装配式建筑原定为三层,高度9.50米。经分析发现建筑区域内存在软土环节,且降水较多,进行三层装配式建筑建设存在风险。可借助BIM技术进行模拟,代入建筑自重参数、土壤屈服强度(夯实后)参数,计算在使用年限内,建筑各部分出现沉降的可能、沉降总量、是否存在不均匀沉降风险等等。如模拟表明建筑无沉降风险,可继续进行建设,模拟表明存在不均匀沉降隐患,则应酌情考虑更改建设方案。
总结:综上,装配式建筑施工过程管理中,BIM技术的应用价值理想,也具有高可行性。从优势上看,BIM技术直观、可复用,且能将多个元素作为参数之一进行模拟,满足装配式建筑建设要求。方法上看,需考虑装配式建筑施工过程管理需要,通过重点模拟、动态模拟、全周期内施工调整等方式,提升施工管理成效。
参考文献:
[1]杨清华.BIM技术在装配式建筑施工管理中的应用[J].工程建设与设计,2019(20):273-274.
[2]周鑫.BIM技术在装配式建筑施工质量管理中的应用研究[J].住宅与房地产,2019(15):122-123.
作者简介:
郝增宝(1970.5--),男,汉族,山东沂源人,副教授,硕士学位,主要从事土木建筑教育研究
(山东省教学改革课题、省级,课题编号:2019302校企共建装配式建筑施工体验式教育培训基地建设研究与实践)