BIM技术在装配式建筑结构施工中的应用探讨

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敖龙

南昌大学 江西南昌 330047

摘要

装配式结构是近年来为促进城市建设有序发展而不断增加的一种新型结构,据统计,装配式建筑与传统建筑相比,可节省建筑材料约70%,它在城市可持续发展和城市民用建设中起着重要作用,装配式建筑不同于传统建筑,可以提前预制,减少了施工场地和施工人员,缩短施工时间,对城市交通和居民生活影响不大,但预制结构也存在一些施工问题,因此对预制结构关键技术的研究具有重要意义,促进学科的长远发展。


关键词

BIM技术;装配式;建筑结构;应用

正文


随着科学技术的不断发展,BIM技术在建筑行业的应用越来越广泛,并且越来越成熟,作为一种数字信息技术,可以应用于建筑工程的各个环节,包括设计阶段、施工阶段等,能够对建筑工程施工过程进行模拟,降低施工过程出错的概率,为建筑工程设计阶段到后期的使用、运营阶段提供技术支撑,为项目参建“五方”建立协同管理平台,提升项目管理的协同合作效率作用巨大。因此,将BIM技术应用于装配式建筑结构施工中对于今后建筑工程的施工具有重要的意义

1BIM技术概述

BIM技术主要是基于建筑信息构建数字信息模型的一种信息技术。通过BIM技术可以将建筑相关的数据信息进行整合,同时对建筑工程施工中的各项信息进行分析,进而形成数字信息模型,可以对整个建筑工程形成仿真的模型。BIM技术的主要特点是客观性、协调性、模拟性、可优化性以及可出图性。

由于BIM技术的特性可以将建筑施工的情况以及施工人员的调配方案进行呈现,还可以将建筑施工过程中容易发生碰撞的部位进行调整,同时可以有效地对施工环节进行规划,做好各个施工环节的承接工作。还可以将施工过程进行模拟,从而对施工方式进行改善。并且通过BIM技术可以出图纸,将建筑施工的重点进行标注,从而选择适合的建筑施工方式。最重要的是BIM技术可以对于形成的建筑模型进行风险分析,从而保证建筑施工的安全性、可靠性,避免建筑施工中可能发生的意外。

2BIM技术的先进性

2.1信息搜集更全面

装配建筑管理的重中之重就是相关工程建筑信息的收集和分析,采用BIM技术不仅能够提高项目信息收集的时效性,而且能够实现数据信息的有效性和全面性。在项目建造的设计、管控与运送等环节,运用BIM技术能够大幅提高效率,形成最理想的方案。

2.2模拟性

BIM技术的运用不但让建筑工程整体建造过程直观展现,而且能够实现特定时间的预设展现,譬如模拟自然灾害发生时人员撤离等情形。在工程招投标和施工过程中采用BIM技术对建筑工程方案进行多维度的仿真模拟工作,可以进一步提高投标方案的直观性和可行性分析,进一步为建筑工程施工方案的确定提供有价值的信息。

2.3可视化

BIM技术依托本身具有的效能可依照设计图创建三维模型,让建筑项目能够直观看到,与之前的平面图对照来说,技术工作者可运用BIM技术将建筑构件更有效地连在一起进行虚拟剖析,得到最佳建设施工方案。可以将建筑模型进行立体呈现,形成更加形象的建筑施工流程三维动画效果,便于理解建筑施工各个环节的工作,在此基础上完成建筑工程施工方案的设计。

2.4关联性和协调性

BIM技术能够对建筑作业之前留存的诸多问题加以整体剖析、处理,从中找到处理问题的最优方式,更有效地对信息进行剖析。在装配式建筑施工过程中,大量的建筑信息都可以通过BIM技术中的数据信息模型进行分析,更好地降低信息不一致问题发生的可能性。若建筑物信息模型内的某个信息或者数值发生问题抑或被更改,和其有关的信息均会智能进行更改。

3BIM装配式建筑的优点

3.1BIM技术使管理效率得到提高

传统二维图纸很难将装配式建筑精确的配件图幅准确传递,且需要纸张多查找困难、表达不直观等问题会影响建筑项目的进程。而BIM构建的数字化模型可以直观的将内容表达出来,它的三维立体设计为加工原装提供了直观的数据材料,避免在生产中因数据的不明确出现质量问题。同时,BIM技术可以作为信息的传递者,提高信息传递的速度和管理效率。

3.2BIM让质量得到保障

BIM技术在装配式建筑施工时,可以进行实时检验,这与物联网技术的发展也是分不开的。在施工时,每一件原料都有自己的二维码与之对应或者通过传感器进行施工记录。当遇到质量问题时,可以对问题的源头进行追踪让每一个步骤都更加明晰,让产品更加智能化。

3.3实时进行质量管理在应用

BIM模型时,管理人员可以在现场实时进行监控和记录。再在网络大环境下实时地反映到BIM模型中,其他部门的管理人员则可以通过网络对现场的生产进行查看,做到对整个BIM应用过程的有效控制,这样可以第一时间解决问题防止影响到后续工作提高了效率。所以BIM模型在信息传递的过程中可以更加的准确,减少了生产中的许多不稳定因素,使项目的流程控制变更加简便和快捷。也在一定的程度上节省了人力和资源,让整个过程变得可控制。

4BIM技术在装配式建筑结构中的使用价值

4.1提高建筑设计效率

施工单位在设计装配式建筑的环节中,协调设计人员配合对施工预制配件进行预留处理。设计人员可采用BIM技术精准检索设计信息,不断修改、优化设计方案,融合云端技术,对碰撞功能、自动纠错功能严格把控,保障装配式建筑结构施工顺利开展。

4.2减少设计误差

设计者合理使用BIM技术,在精细化设计装配式建筑结构的基础上,减少施工环节中出现的装配误差。因而,相关人员在工作中,精准定位预制构件的尺寸、钢筋直径等相关数据,集合这些数据进行BIM三维视图模型构建,为设计师展示有关预制构件的契合程度。

4.3有利于预制构件的设计

在建筑结构施工中采用BIM技术,有效保障工程项目信息对外开放和资源共享的优势,一般是设计者将设计方案传输到云端服务器,采用适当的方式来构建预制构件的资源库。比较预制构件,把控构件的性质和尺寸,可有效提高装配式建筑预制构件的有序性,以及满足居民的需求。

5BIM技术在装配式建筑结构施工中的具体应用

5.1建筑设计环节

1)设计质量:对于装配式建筑工程而言,其在设计过程中往往包含预制构件预埋、预留等设计,而设计者更是借助协同配合的方式,提高自身设计效率。例如BIM技术的使用,能够在全方位掌握建筑工程各项设计信息的同时,对原有设计方案予以优化整理,再借助冲突信息的筛选,预防建筑设计环节各项问题的出现。特别是在装配式建筑预制构件样式、种类相对繁多的情况下,以设计图纸为核心的建筑结构设计,BIM技术的有效融合,能够保证设计方案的科学性和合理性,节约方案设计时间或精力,增强自身的效果及价值。

2)专业化构件设计:装配式建筑设计中,BIM技术的融合,不仅可保证各信息间的共享性、开放性,还可将设计方案传递至终端服务器处,依据标准化尺寸、样式等参数的把控,对各类设计方案予以比较,以便能够保证装配式建筑结构、预制构件的尺寸及性状的标准化、合理性。该种方式的使用,不仅可保证建筑户型的多元性,还可展现建筑设计整体的设计水平及价值。

3)预防设计误差;BIM技术在装配式建筑中的使用,可在做好建筑结构、预制构件精细化设计的前提下,预防施工误差的出现。再依据各预制构件间距、尺寸与直径间的管控,对其予以精准化定位,辅之三维视图的呈现,从根本上预防工期延误、材料浪费等现象的出现。

5.2预制构件生产环节

1)设计流程:以装配式建筑全生命周期设计为导向,预制构件的生产设计时期核心组成架构。若要更好满足此目标,则可依据BIM模型内的尺寸信息,借助构件设计计划的科学拟定,向施工单位提供相关信息数据,以便可保证各信息间的系统性、协调性与同步性。此项环节中,BIM技术的使用,既可保证预制构件各流程间的优化整合,还可为后续建筑水平的把控夯实基础。

2)模型设计及制作:装配式建筑设计过程中,BIM技术的科学使用,可显著增强建筑模型设计、制作等环节的效率。例如装配式建筑方案设计结束时,可要求设计者对各配置机构间的信息予以整合,以便更好达到预期效果。另外,还应做好和预制构件厂商间的协作,要求厂商在充分掌握产品材料参数及尺寸的前提下,以企业间的对接为导向,逐步提高自身的生产效率,满足自动化生产的目标。

5.3施工环节

1)施工效率:装配式建筑预制构件设计期间,其分类生产、存储等作业的施行,需要诸多人力、物力等资源的支撑,但应对其常见漏洞予以精准把控。即在此过程中,BIM技术的使用,往往多集中在构件生产、运输等领域,通过对各信息间的读取,依照相应电子信息表,逐步减少由传统人工、物流管理等条件下引起的各类偏差,还可从源头上预防预制构件设计和管理等问题。

2)施工水平:施工工艺作为装配式建筑结构施工中的关键,以工艺复杂性的特点,对施工机械化标准要求较高。若要杜绝此类问题的出现,则可依据BIM技术的模拟与仿真工艺,以便可在做好预制构件现场安装、现场优化的前提,及时应对突发事件,不仅可强调工程现场安全管理的意义,还可从根本上杜绝安全和安全隐患的滋生。

5.4项目维护环节

在装配式建筑项目维护环节中,BIM技术的应用主要体现在以下几点以自身较强的资料管理、应急管理功能,对信息管理系统予以协同把控,特别是在火灾事故期间,有效建筑和设备等信息的管控,能够精准定位火灾事故点,再通过科学的灭火措施,避免增加相关损失而在项目运行与维护过程中,BIM技术以精准化数据信息把控的方式,对其可能存在的安全隐患或质量隐患予以审核,再通过设备监测或优化的形式,预防各类事故的滋生。

6结语

在现阶段准装配式建筑结构中,通过对BIM技术的有效应用,不仅极大提升建筑施工整体质量和施工进度,同时还帮助企业节约建筑成本。由此可见,在装配式建筑结构施工过程中应用BIM技术十分有必要。通过本文对BIM技术在装配式建筑结构施工中的应用进行深入分析后,施工企业在具体作业中需注重多个方面,即BIM技术在装配前的准备阶段的应用、BIM技术在材料采购中的应用、BIM技术在生产阶段的应用等。通过从这几个方面应用BIM技术,在提高建筑企业竞争能力上起到重要的作用。

参考文献

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