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基于BIM技术的绿色建筑工程施工优化与效率提升研究

戚雅婷
  
创新版媒体号
2024年2期
浙江鼎之源建设工程有限公司

摘要:BIM技术与绿色施工有着异曲同工之妙,两者都可以节省资源、节省成本、提高效率,因此, BIM技术在绿色施工中的应用是必要的,也是可行的,有助于提升我国绿色施工的质量与效率,取得更好的综合效益。BIM技术的应用必须与实际建设过程相结合,形成一套完整的绿色施工信息系统,为 BIM技术在工程建设中的应用探索出更多的可能性。

关键词:BIM技术;绿色建筑;优化施工;效率提升

1绿色施工工程的 BIM优化及效能提高

1.1绿色建筑工程土方工程施工

土方工程施工涉及绿色建筑节地与用地保护方面的内容,大范围的挖方填方会破坏原有地形地貌,影响地下水资源和周边生态环境,所以,必须针对土方工程施工进行优化。全面收集整理基础数据资料,利用BIM技术进行信息集成处理,建立3D模型,Revit软件中的地形表面功能能够将CAD文件转化成三维模型,生成施工现场原始地貌模型,根据坐标定位校正位置,为后期的土方开挖范围确认做好准备,同时,根据设计要求,确定±0标高,为土方开挖深度提供对比依据。传统的土方工程量计算过程烦琐、精度不高,而且可视化程度较差,利用BIM模型可以得到各高程值,有效简化了土方工程量计算,提高了计算准确率和效率,常用的方法有三角网法、断面法、方格网法,Revit软件中的建筑地坪功能可以模拟土方开挖施工,通过合理的地形参数设置,直接计算挖方量、填方量以及挖填方净值。在基坑局部地下室位置需要继续开挖,一般会采用放坡开挖的方式,通过建立模拟开挖模型,计算汇总局部土方开挖量,得到最终的土方开挖总量,防止出现超挖、欠挖等问题。

1.2绿色建筑工程主体工程施工

主体工程施工周期较长、资源消耗量较大,在绿色建筑施工中,对材料节约、能源节约、环境保护等方面要求比较高,必须确保主体工程施工的绿色节能效果,主体工程主要包括模板工程、钢筋工程、混凝土工程等,需要针对具体施工环节进行优化提升。利用BIM模板脚手架设计软件,分析主体结构模型,创建梁柱墙板模板,并对模板数量、种类、位置、支装流程、预埋件位置、复杂节点处理、构件衔接方式等方面进行优化,通过BIM模型计算导出工程量明细表,指导具体施工活动的开展。利用BIM技术对模板工程施工全过程进行模拟仿真,以可视化的方式确定各专业之间的逻辑关系,运用细节模型图更好地进行技术交底。为了保证模板工程施工的节材节能效果,需要进行配模设计,利用BIM技术进行下料计算,根据施工配模规范要求。首先要创建共享参数,合理确定下料参数,包括模板长度、厚度、宽度等数据。然后创建族,设置相关参数,将建好的族导入到原模板项目中,更新替换原有族,完成模板下料模型的创建。最后导出模板下料明细表,根据具体尺寸和数量组织施工。同样,在钢筋工程施工时也要积极采用BIM技术建立模型,得到钢筋排列图和余料组合加工表,实现精准下料、减少损耗的目的。复杂建筑形体安装是施工难点,很容易出现施工错误和返工误工问题,利用BIM技术进行复杂形体设计和施工模拟,通过将复杂形体数据整合分析,得到更优方案,并对三维模型进行解析,针对各网格进行单独模块设计,模拟预拼装施工,可以节约材料和时间成本。

1.3绿色建筑工程机电工程施工

随着建筑功能的不断提升,尤其是绿色建筑的综合管线系统多且复杂,机电工程施工具有较高的难度,涉及的数据信息量大,存在着沟通协调不畅、材料损耗过大、碰撞错漏严重等问题,难以实现标准化、精细化管理。传统的二维设计图纸只能发现平面位置的碰撞,立体空间碰撞查找困难,而且不能准确判断间距不够等软碰撞问题,影响了施工质量和进度,利用BIM技术进行绿色建筑机电工程施工优化与效率提升十分必要。根据相关设计资料和标准规范,建立BIM模型,直观展现给排水、电气、暖通等相关专业布置情况,实现从二维图纸阅读到三维模型观察的转变。同时,利用BIM模型结合相关软件的碰撞检测功能,可以进行全专业的管线碰撞检测,提前发现管线与结构、管线与管线之间的碰撞问题,也可以根据相关规范数据,自动进行距离检测和净高检测,找到高度、方向上的冲突点,解决软碰撞问题,最终生成碰撞检测报告。根据管线综合排布避让原则,提前进行方案优化调整,在保证管线综合排布合理、质量可靠、外形美观、方便检修的情况下,尽可能节省材料,通过管线优化模型进行技术交底,合理安排施工顺序。

2BIM在装配式绿色建造中的优化与效能提高

2.1装配式绿色建筑预制构件生产

利用BIM技术建立三维信息化模型,能够集合预制构件所有的数据信息,可以高效进行生产交底,制定生产计划,安排生产资源。在原材料采购时,采集相关质量信息上传到信息管理平台,实施预制构件生产事前质量控制。在工厂信息化管理平台上,可以解读BIM模型中的预制构件生产信息,并转换成机械设备可识别的格式,通过自动控制程序完成模板制作、钢筋加工、预埋件安装、混凝土浇筑等工作,实现自动化、数字化、精益化加工,降低出错率和人工成本,如果出现生产故障,会通过自动化监控系统实时反馈,及时采取相应处理措施。利用BIM技术结合RFID技术,可以实现预制构件生产的跟踪识别,通过三维模型与构件实体的对应关系,掌握构件生产状态,构件脱模后,利用三维激光扫描技术获得点云数据,经过对比分析进行质量检查,确定质量等级,将集成预制构件信息的二维码贴到相应产品上,使用手持阅读器扫描二维码,可以读取预制构件相关信息。结合BIM技术和物联网技术,能够在预制构件生产阶段及时得到信息反馈,创建事前、事中、事后质量检查追溯机制,各参与方可以在信息管理平台上查询生产信息,进行沟通协调,实现生产与施工的动态衔接。

2.2装配式绿色建筑预制构件运输

在预制构件运输前,需要再次检查产品质量,质量管理人员通过手持阅读器或移动端设备更新预出场构件质量信息,并拍照上传到信息协同平台中,监理单位对合格预制构件签发质量证明书,严格按照标准流程处理不合格产品。施工单位根据施工进度计划与生产单位协调优化预制构件生产运输计划,管理人员将采集到的运输信息上传到信息平台中,更新预制构件状态,扩展相关运输信息,包括构件名称、用途、出厂时间以及运输车辆牌照、司机姓名、联系方式等。运输线路的选择至关重要,不但涉及材料运输损耗,而且会产生大量能源消耗和环境污染,BIM技术具有强大的信息集成功能。通过与GIS技术的结合运用,能够快速收集施工现场周围信息,形成三维地形图,分析周围运输路线是否合理,保证按计划将预制构件运抵现场。

3结束语

综上所述,建设工程产业对地区的经济发展起到了巨大的推动作用,但同时也对生态环境造成了极大的损害,传统的粗放型发展模式已很难持续下去,要强化绿色发展、低碳发展、循环发展。在相关的发展规划与行动方案中,绿色施工已被列为重要的发展要素,与此同时,建筑业信息化的发展趋势也越来越明显,这将促进整个产业链的科技创新,从而实现资源节约和环境友好的建设目的。

参考文献:

[1]黄艳妮,王津.基于BIM技术的绿色建筑施工管理研究[J].住宅与房地产,2020,(33):110+130.

[2]杨宝春,蒋新华.BIM技术在绿色建筑中的应用[J].中国高新科技,2018,(20):62-64.

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