- 收藏
- 加入书签
基于BIM理念下装配式建筑全生命周期管理的问题探究
摘要:当前,随着建筑行业不断发展,装配式建筑也得以很好应用。与此同时,装配式建筑管理水平提升,将BIM技术应用于其中,能进一步实现装配式建筑全生命周期管理,可以突出体现装配式建筑的优越性。与此同时,能很好地方便施工,有助于提升装配式建筑质量。本文首先分析基于BIM技术的装配式建筑优势,然后提出BIM技术在装配式建筑全生命周期管理应用对策,为相关研究人员提供参考。
关键词:BIM理念;装配式建筑;全生命周期管理
引言
装配式建筑具有绿色环保、施工成本低、施工进度快、施工安全隐患少等特点,同时也具有施工数据管理复杂的特征。BIM技术在装配式建筑施工中的应用,不仅能够更好地发挥出装配式建筑所具有的优势,而且也能够提升装配式建筑施工管理工作的效率以及精细化水平。
一、BIM技术与全生命周期管理等
1、BIM技术。BIM就是利用计算机信息技术,利用三维数字技术来整合管理建筑工程各方信息,并通过数据模型来展现工程信息,它具有信息完整,信息可视,信息仿真等优点,被广泛应用在建设单位,设计单位,施工单位以及监理单位等参与各方,使得参与各方信息保持一致,可以推动工程高效进行。在工程各运行阶段赋予工程数字化管理,对工程实施中可能出现的问题进行有效地发现、及时处理并解决,确保工程整体科学、高效地开展。
2、全生命周期的管理。建筑全生命周期管理包括设计,制造,施工,运营维护4个环节。现代市场运营管理已经形成了以信息化为核心的市场全生命周期管理,使管理系统四部分之间能够进行沟通和分享,通过信息化应用来提升管理准确率和降低管理失误状况,进而推动管理项目的高效进行。
二、装配式建筑与传统建筑的差异
1、要求的设计方案存在差异。在传统建筑的初步设计过程中,需要进行建筑施工图、结构施工图以及节点大样图的设计工作。在我国目前建筑设计行业中,以钢筋混凝土为基础材料的装配式建筑占主导地位,但由于其自身特点,使得其存在着诸多不足。在装配式建筑中,除了关注功能和预制率外,还需要关注标准化设计对构件工厂生产和现场装配施工的影响。设计工作包括原始图纸设计、拆分设计、参数化设计、模具设计以及内装修设计,从设计的初始阶段开始与结构、设备、电气和内装专业进行沟通,将设计延伸至建筑全过程。在装配式住宅设计前,必须建立一套相对完整的标准化设计体系,共享设计方法和标准户型模块,以确保设计工作的高效和质量。
2、工程实施方式存在差异。传统建筑的施工顺序为基础、主体、屋面、室内/外装修和室内设备管道,其中主体采用钢筋混凝土结构,现场按照设计位置进行支模、绑扎钢筋、浇筑混凝土、养护和拆模,以确保施工质量和安全性。由于主体结构复杂、工程量大、工期长等因素限制了其应用范围,导致目前大多数建筑工程仍然是依靠施工人员按照图纸要求来组织生产。装配式建筑将主体结构的大部分构件从现场施工转变为工厂批量预制,其中大部分工作在工厂完成,构件制作完成后运至施工现场,通过吊装设备以可靠的连接方式快速拼装,同时设备管线与主体结构协同施工。
三、BIM技术应用于装配式建筑生命周期管理
1、设计管理。项目设计规划需要涉及多方面内容,项目初期可以收集相关资料,综合运用信息技术,数字化和云计算构建虚拟三维模型,让三维模型和真实建筑工程数据信息保持一致,并借助三维模型促进建筑信息集成化,构建项目信息共享平台和促进协同办公效率。设计中,利用BIM技术拟构建模型,将设计师的思想融入模型中,对建筑整体几何特征进行详细展现,借助于三维模型可以便各部门和队伍更直观,更精准地掌握装配式建筑内部空间布局及建成效果等情况,进而判断是否符合相关规范和要求。
首先建筑场地划分是建筑前期工作的重点,可以定位建筑位置,实现BIM与GIS技术的结合,可以根据建筑场地信息构建相关模型,而且能利用模型了解建筑场地存在的问题,并进行场地评估和处理,得到的场地规划方案较理想。二是建筑场地规划完成之后,需要结合建筑方案对数据进行建模,再进行建筑图纸的编制。BIM技术的运用能够改变图形属性并且能够理解构件的变化情况,降低建模修改的麻烦,提升建筑效率。与此同时,BIM技术可视性也很强,将其运用于建筑信息的交流与沟通当中,所获得的工作效率也较为理想。
2、预制构件的生产管理。构件在运输工作中占据着至关重要的地位,在装配式建筑工程项目中所使用的所有施工构件均需要在工厂中进行预制和加工,建筑人员难以获取构件相关资料,极有可能导致构件无法满足实际工程操作要求等问题,从而影响项目整体进度。预制构件是在工厂中进行生产工作的,在预制构件生产结束之后,必须在构件中植入专门设计的信息标签,并利用这些信息标签对构件的运输,吊装和储存等进行全过程的管理。
信息标签的唯一性特征避免了因信息混乱导致返工的情况发生,使得预制构件的信息更准确。要采用固定标签在信息植入的过程中进行代码,代码卡自身操作比较方便,要事先预置构件数量和种类,采用特定代码,以增强数据处理效果和质量。需将编号后的标签传送至BIM系统,通过标签进出场时门禁系统能够自动识别运输车辆与运输构件的相关信息,并将移动客户端与地图相结合,可以对构件的运输时间进行估算,并依据现场实际施工进度、人力资源配置情况等进一步判断每个预制构件与材料的进场时间和堆放位置,从而达到精益建造零库存、零缺陷的理想状态。
3、施工阶段的管理。BIM技术可以把施工现场技术,构件吊装,材料管理,资金安排,质量管理,进度控制做到精准无误。针对部分新颖,复杂新技术和新设备的应用,采用BIM可视化技术仿真施工工艺,实现了技术交底,从而避免了现场技术人员由于主观因素导致错装,漏装和碰损构件等问题;此外利用RFID扫描器及MSProject程序能够对构件标签进行识别并获得构件相关信息,有效地控制建筑现场进度,较好地开展管理工作;同时BIM也可以快速计算出不同施工阶段对材料的需求量,进行采购和管理计划。BIM技术同样能对工程的成本进行有效的控制,利用BIM系统ongoing中4D模型实现工程进度的可视化,并通过设备直接对建筑项目进行监测与审查,既能确保施工支付安全、规避支付漏洞,又能对施工质量进行有效监测,在发生质量问题时,能立即采取有效的措施确保工程优质。BIM技术在施工阶段的运用通过收集数据来提高施工效率与施工质量,从而使传统施工人员得以解放,极大地降低施工成本并获得更大利润。采用BIM技术建模并对施工过程中可能出现的问题进行分析,施工现场具有不可控因素多,环境复杂等特点,再结合BIM技术建模来模拟预演施工现场,工程样板施工以及其他过程,理清项目高危险环节并直观展示复杂环节,决定施工先后顺序并完成直观的施工交底工作,还可以结合预演出现的问题来制定出合理的解决措施,风险预案等等。
4、运维阶段的管理。BIM技术把预制构件管线预埋及设备等信息保存在管理系统内,并使该BIM管理平台具备全部信息。建筑建成之后,其建设情况,经济情况以及容量承载度将被BIM系统保存。BIM技术所具有的检测功能也能有效地监测建筑运行过程中的状态,并检测出信息在施工前和施工后的变化,使建筑工程得到整体性控制,及时发现在作业过程中可能会出现的各种问题,最大限度地减少问题出现的概率,以确保整体作业的安全性和效率。
基于BIM对装配式建筑进行全生命周期管理研究可以对建筑结构耐久性与安全性进行时刻,精准的分析与监控,保证在安装内隔墙,管线,厨卫设施及其他预制构件时避免因安装不合理而对主体建筑结构及设施造成破坏。当然也可通过BIM数据库中存储信息来判断建筑物在预定寿命内是否仍可循环使用,该方式不仅节约能源实现绿色环保,也实现可持续发展。
结束语
随着时代不断发展,科技水平不断提升,BIM技术也将在建筑行业中的应用渐渐扩大,这不仅在建筑质量上有很大提升,而且秉承环保节能型建筑的建设理念。因此对于BIM技术的进一步研究是非常有必要的,这样才能实现其对装配式建筑全生命周期的科学管理,实现建筑行业的可持续发展。
参考文献:
[1]祝彦彦.基于BIM的装配式建筑全生命周期管理问题研究[J].建筑·建材·装饰,2021(19):52-54.
[2]许斌.基于BIM的装配式建筑全生命周期管理问题研究[J].智能建筑与智慧城市,2022(11):105-107.
[3]汪玲,姜兆飞,汪伟.基于BIM的装配式建筑全生命周期管理问题研究[J].陶瓷,2021(6):135-136.
京公网安备 11011302003690号