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基于BIM的装配式建筑工程施工进度管控方法
摘要:随着建筑行业的快速发展,装配式建筑作为现代建筑产业的重要组成部分,具有施工速度快、环境污染小、节能效果显著等优点。然而,由于其构件生产、运输、安装等环节的复杂性,施工进度管控成为制约装配式建筑发展的关键因素之一。因此,如何借助现代信息技术手段提高装配式建筑工程的施工进度管控水平成为当前研究的热点。BIM技术作为一种先进的信息技术,具有强大的数据集成、可视化和模拟分析能力,为装配式建筑工程的施工进度管控提供了新的思路和方法。
关键词:BIM技术;装配式;建筑工程
一、BIM模型的建立与整合
根据需求和基础资料,使用BIM软件创建初步的建筑和结构模型。这一步涉及基本的建筑布局、柱网、梁布局、楼板和基础等。对初步模型进行日照、风环境、能效等基本性能的分析。
随着设计的进展,不断细化模型,加入更多细节如外墙、内装、机电系统等。为模型中的各种构件添加详细的属性信息,如材料类型、尺寸、制造商信息等。检查模型的准确性和完整性,确保所有部分符合设计意图和施工标准。进行更详尽的性能模拟分析,如结构分析、能耗模拟、室内空气质量(IAQ)分析等,以优化设计。
在BIM模型中整合不同专业(如结构、暖通、电气、管道等)的设计,确保设计的整体性和连贯性。检查模型中各种设施的空间布局,确保各系统之间有足够的空间安装和维护[1]。使用BIM软件的碰撞检测功能来识别模型中不同系统间可能的干涉和冲突。根据碰撞检测报告,调整设计或布局,解决所有冲突问题,这涉及设计修改、构件重新定位或尺寸调整。
二、施工规划与模拟
根据施工逻辑和资源可用性,定义施工顺序和阶段。这包括拆除、土建、结构建造、MEP安装、内饰等。将时间轴(第四维度)集成到BIM模型中,进行施工过程的时间动态模拟。这可以帮助预测施工各个阶段的情况,及时调整施工计划。模拟不同的施工技术和方法的效果,选择最合适的方案。例如,使用爬模系统与泵送混凝土的模拟比较。评估施工现场的安全性,如结构组件的安装位置和路径,以及人员和机械的安全通行空间。
三、进度管理与4D BIM应用
为BIM模型中的各个构件和系统添加时间信息,包括计划开始和结束日期。使用支持4D模拟的BIM软件(如Autodesk Navisworks或Synchro),将时间信息与3D模型关联,创建动态的4D施工模拟。在4D BIM模型中设置施工逻辑和顺序,确保模拟反映实际施工流程。
利用4D BIM模型实时展示施工进度,与计划进行比较,快速识别进度偏差。整合现场数据(如实际工作量、资源使用情况)进入BIM模型,确保进度信息的准确性。生成可视化进度报告,为项目团队和利益相关者提供直观的进度展示。
根据实时监控的数据,对施工方案进行必要的调整,解决资源分配不当或施工逻辑问题。在BIM模型中更新施工计划,包括新的开始和结束日期,以及调整后的资源分配。使用BIM工具分析调整计划后的潜在影响,如对整体工期、成本和资源的影响。
四、协同工作与信息共享
利用BIM技术建立一个中央信息模型,所有项目团队成员都可以访问这个模型,实时查看和更新项目信息。根据团队成员的角色和职责设置不同的访问权限,确保信息安全的同时促进信息的准确传递。确保所有关键信息(设计更改、工程进度、材料状态等)在BIM模型中实时更新,以便团队成员能基于最新数据做出决策。利用云技术实现数据的存储、备份和共享,提高数据处理的灵活性和安全性[2]。
所有变更请求必须通过标准化表单提交,明确变更的内容、理由和预期影响。项目核心团队对变更请求进行评估,包括影响分析、成本估算和时间评估。一旦变更请求被批准,相关团队需在BIM模型中更新信息,并通知所有受影响的团队成员。所有变更请求和实施结果都应详细记录,确保项目的可追溯性,并为未来的项目提供参考。
五、质量控制与安全管理
在BIM模型中设定各种构件和材料的质量标准和规范,包括材料性能、施工工艺等。利用BIM工具自动检测模型中的构件是否符合预定的质量标准,如材料规格、尺寸等。
基于BIM模型进行施工现场布局规划,优化施工路径,减少安全风险。通过BIM模拟火灾、地震等紧急情况下的疏散路径和应急措施,准备相应的安全预案。利用BIM集成的传感器数据对施工现场进行实时监控,及时发现问题并发出预警。建立定期和不定期的安全检查流程,确保所有安全措施得到执行。定期对工作人员进行安全培训,包括操作规程、应急处理等。确保所有安全设备处于良好状态,如安全帽、安全网、防护栏杆等。对发生的任何事故进行详细调查,总结原因,并在BIM模型中记录,防止相同事件再次发生。
六、项目交付与运营准备
进行最终的BIM模型检查,确保所有构件和系统都反映最终的施工状态和规格。根据实际施工结果更新BIM模型,包括所有实施过程中的变更和调整。将最终的BIM模型交付给业主或运营团队,提供完整的构建记录和文档。确保所有相关的操作和维护数据被整合到BIM模型中,为后续的运维提供便利。
提供详细的设备和系统信息,包括规格、制造商、保修信息和维护要求。基于BIM模型制作操作手册,对操作人员进行培训,确保他们理解建筑系统的功能和操作方式。
利用BIM模型中的数据制定预防性维护计划,优化维护周期和成本。使用BIM模型进行资产管理,监控资产的状态和性能,有效预测和规划替换或维修工作[3]。
七、持续更新与项目闭环
根据施工过程中的实际变更,如设计更改、材料替换或施工方法调整,及时更新BIM模型。对BIM模型进行版本控制,确保每次更新都被记录,并能追溯到每个版本的具体变更。定期与施工团队会议,确保所有变更都已被正确理解和更新在BIM模型中。
系统地收集并整理所有项目文档,包括设计文件、施工图纸、会议记录和变更指令等。将所有纸质文档扫描为电子版,与BIM模型一同存储在可靠的电子档案系统中。设置适当的访问权限,确保只有授权的人员可以访问项目文档,同时保证信息的安全和保密。采用行业标准对电子文件进行长期保存,确保数据不会因技术更新而丢失或无法读取。
对照项目目标和实际结果进行性能评估,包括成本、时间、质量等多方面的评价。总结项目中的成功经验和遇到的问题,形成经验教训报告,供未来项目参考。
结论
基于BIM的装配式建筑工程施工进度管控方法具有显著的优势和实用性。该方法不仅能够实现对施工进度的实时监控和预测,提高施工效率和质量;还能够通过优化施工进度计划降低工程成本和时间成本。因此,该方法对于推动装配式建筑的发展具有重要意义。未来研究可以进一步探索BIM技术在装配式建筑工程中的其他应用领域如质量管理、安全管理等以充分发挥其潜力。
参考文献
[1]郭瑞红.基于BIM技术的建筑工程施工进度监测方法[J].江西建材,2022(8):385-386+393.
[2]白宇,刘洁,王欣南.基于BIM的施工进度精细化管控方法研究与实践[J].公路,2023,68(4):267-274.
[3]韦何军.基于BIM模型的装配式建筑工程全流程造价控制方法研究[J].中国科技期刊数据库 工业A,2024(5):0035-0038.
作者信息:王守霞,女(1995-03),汉族,黑龙江萝北,本科,职称:助理工程师,主要研究方向:建筑
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