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基于BIM信息化建设与管理系统的装配式建筑发展研究
摘要:科学技术的进步推动各行各业发生了翻天覆地的变化,一座座大楼拔地而起,既装点了美丽的城市,又提升了我们的生活质量,隐藏在这些高楼大厦中的是一系列崭新的思想、新兴的技术。相较于传统技术,装配式建筑有着突出优势,表现更引人注目的是BIM技术。当前,BIM技术逐渐应用到了实践中,但是,纵观我国BIM技术发展现状,仍然可以发现其中存在着大量问题,能否解决这些问题关系到BIM在建筑中的应用,也关乎装配式建筑的发展前景。因此,基于BIM信息化建设与管理系统探讨装配式建筑发展依然是值得研究的一项课题。
关键词:BIM技术;信息化建设;管理系统;装配式建筑;
引言
装配式建筑是指由工厂加工的构件在施工现场通过可靠的连接装配而成的建筑,其结构形式包括预制装配式混凝土结构、钢结构和现代木结构等,本文所提及的装配式建筑特指预制装配式混凝土结构形式的建筑。预制装配式混凝土结构的建筑是指一个完整的建筑产品,被拆分为几种预制的钢筋混凝土构件,这些构件在工厂中的组装线上制造,然后被运送到施工现场组装,其施工过程类似搭建积木。这种建造方式将建筑从大量的手工生产转变为密集的机械生产,这是建筑工业化的重要形式,也是建筑业转型发展的有效途径。然而,在实际应用中,还存在工人作业环境未得到明显改善,工程质量、造价等未凸显优势等问题,而BIM技术可以解决这些难题,本文着重对BIM技术应用进行讨论。
1BIM技术内涵
《建筑信息模型应用统一标准》GB/T51212—2016中对BIM技术进行定义,“建筑信息模型(BIM)在建设工程及设施全生命周期内,对其物理和功能特性进行数字化表达,并依此设计、施工、运营过程和结果的总称,又简称模型”。BIM技术是模拟工程建设全生命周期的信息模型,BIM技术的应用可以实现参与工程建设施工的建设单位、施工单位、材料采购供应等相关单位间工作协调一致以及工程信息资料共享。在当代建筑施工过程中,BIM技术应用领域非常广泛,其应用越充分,发挥的作用越明显。在整个建筑施工过程中,必须全面搜集相关信息,使施工企业很好地开展相关工程管理工作。BIM之所以受到广泛重视并被普遍应用,主要源于如下优势。1)可视化所见即所得,项目设计、建造、运营过程中的沟通、讨论、决策都在可视化的状态下进行。2)模拟化节能模拟、紧急疏散模拟、日照模拟、热能传导模拟、施工模拟等。3)协同管理各参建方在项目规划、设计、施工、运维全过程中,通过信息模型协同工作。4)成本控制BIM模型可精确提取工程量信息,从而实现成本控制。5)进度控制BIM施工模拟加入进度计划信息,实时模拟工程进度。
2装配式建筑应用现状
装配式建筑将梁、板、柱、墙等构件在工厂里预生产完成,然后在施工现场进行简单组合连接后装配而成,它主要分为全装配式框架结构和装配整体式框架结构两种形式。由于装配整体式混凝土结构具有整体性好、刚度大、抗震抗冲击性好等优势,在我国建筑市场上,装配式框架结构项目主要采用此形式[3]。装配式建筑的梁、板、柱、墙等构件采用了工厂流水线生产,减小了现场施工强度,缩减了劳动力需求,降低了安全事故风险,有利于环境保护和缩短工期。同时,工厂流水线可以实现构件标准化、产业化生产,有利于节省材料,保障构件质量。此外,预制构件现场施工便捷,可拆卸后反复使用,可降低周转材料的使用,减少设备成本。但通过对市场的走访调查发现,我国装配式建筑还存在诸多问题,与新型工业化、信息化、城镇化发展要求还存在相当的距离。
3BIM信息化建设与管理系统在装配式建筑中的应用
3.1依托BIM提升跨专业协作水平
在装配式建筑施工过程中,不同专业之间以及不同工种之间的协同是提升施工效率以及施工质量的关键。BIM技术在装配式建筑施工中的应用,则能够为装配式建筑施工过程中的协同管理奠定良好基础。具体而言,BIM技术的这一价值主要是通过将不同专业所使用的软件以及设计图纸等要素整合到模型当中,在促使不同专业实现信息共享的基础上,提升不同专业所具有的沟通效率。如在碰撞检测工作当中,可以依托BIM技术平台对不同专业多元化工种的软件进行整合,基于管线综合模型开展模拟碰撞,这对于考察不同专业、不同工种的协同化水平,以及在施工之前发现与解决不同专业、不同工种之间存在的冲突具有重要意义。由于这项工作的开展能够有效减少工程变更发生频率、降低工程施工返工风险,因此,无论是从施工效率还是从施工成本方面来看,依托BIM技术来提升跨专业协作水平都是十分必要的。
3.2基于BIM技术的碰撞检查
传统的CAD二维图纸文件信息关联性差,图纸中的碰撞问题难以察觉,需依靠各专业人员共同仔细审查大量图纸才可能发现。这种检测碰撞问题的方法出错率高、对空间想象的能力要求高,使得图纸中往往遗留一些不易察觉的“错漏碰缺”问题,并在后期施工过程中显现。后续工程一般通过变更和索赔来补救,这种方式必然引起造价的增加和工期的延长。BIM碰撞分析技术能有效解决以上弊端,BIM三维立体模型可准确标注显示碰撞点位置,并自动出具详细碰撞报告,然后通过参数调整,完成碰撞避让处理。装配式建筑预制构件间的主要碰撞是节点处的钢筋碰撞,如梁柱节点、梁板节点以及预制板板间节点等。采用BIM技术可对这些复杂部位和关键施工节点进行论证,保证施工的可行性。
3.3现场施工环节的合理应用
在装配式建筑项目施工之中,预制件安装是工程施工中最主要的施工环节,现场安装环节出现质量缺陷将对建筑整体质量产生负面影响。在具体工作实践中,施工企业应结合现场条件合理应用BIM技术,对施工现场进行全面统筹规划,保障各施工流程管理的规范性,预测可能出现的风险、不良现象,从根本上解决施工安全问题。借助BIM技术,按不同构件质量特点/类型情况等明确摆放位置、存储区域,以防止出现摆放不合理引发的工程质量受损或工期延后问题;借助BIM技术增强现场区域管控工作和协调工作,对各预制件安装进行质量风险及安全风险预测,然后制定完善的现场安装方案,对各安装节点进行统一协调,防止出现二次处理问题,有效增强安装精确度和规范性;进一步加强RFID技术与BIM系统的良好融合,在对现场安装模式进行实时性优化的同时,利用自动化调度措施,协调各施工操作有序进行,保障工程施工质量、安全双重目标的达成。
结束语
总而言之,时代在快速发展着,传统建筑行业也在积极求新,不断变革。众多的新技术、新理念为这一传统行业插上了现代化的翅膀,使其能够更好地顺应当下的发展潮流,更好地满足社会大众对建筑行业的需求。与传统建筑形式相比,装配式建筑有着自身的特点,针对其特点,我们要进一步发挥其优势,通过合理应用现代化的技术与管理系统来避免其缺陷,BIM技术成为不可多得的重要工具之一。
参考文献
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[2]张小辉.BIM技术在装配式建筑施工中的应用[J].中国住宅设施,2021(11):75-76.
[3]王兴冲,唐琼,董志胜,王瑞红.BIM+技术在装配式建筑建设管理中的应用研究[J].建筑经济,2021,42(11):19-24.
[4]曾进.基于BIM信息化建设与管理系统的装配式建筑发展研究[J].智能建筑与智慧城市,2021(10):86-87.
[5]杨威,郑菘序.基于BIM信息化建设与管理系统的装配式建筑发展研究[J].四川建筑,2019,39(05):170-171+174.
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