王顺1 王蕊2
1山东致城市政工程有限公司,山东 淄博 255100
2山东金驰建设有限公司,山东 淄博 255100
摘要:目前,现代化发展迅速,我国的智能化建设的发展也有了改善。装配式建筑是今后建筑行业发展的重点,这是因为装配式建筑通过预制构件的方式可以有效降低环境污染,提升经济效益。而随着装配式建筑在国内的兴建,要求建筑质量管理也要同步进行改进。因此BIM技术越来越多地取代了传统的建筑质量管理方式。它的特点是对于建筑质量问题定位精准、信息明确、对质量过程的记录较详尽,使建筑质量当中存在的问题能够更好地及时发现,完善处理。
关键词:BIM技术;预制装配式建筑;应用研究
引言
装配式建筑中采用大量集中预制的PC构件,施工现场的作业量少、建造速度快、施工机械化水平高,符合绿色施工的要求,对于国内建筑业的转型升级意义重大。目前,很多学者开展了对于装配式建筑的研究,其中BIM技术在装配式建筑中的应用这一课题颇受关注。BIM(建筑信息模型)以项目中的各类信息数据作为模型的基础,具备可视性、模拟性、优化性、协调性和可出图性五大优势。BIM模式可以将建筑中的几何信息及非几何形信息完全涵盖,涉及到建筑的材料、尺寸、重量、造价等方方面面,可以为设计方、施工方、业主方、监理方等参建各方提供各类工程数据,方便相关人员开展“模拟和分析”。现阶段的装配式建筑项目在施工过程中存在诸多问题,比如说由于工程规模过大、施工人员技术水平良莠不齐、现场管理缺乏系统性,导致的施工时各道工序衔接强度低、施工工艺不符合要求、预制构件受损严重、预制构件连接部位强度不达标等问题。因此,装配式建筑施工技术仍需完善,BIM技术的引入为装配式建筑施工技术的提升带来了全新的转机,BIM技术一方面可以减少设计误差、提高设计效率,另一方面可以优化施工的各道环节,对于推进装配式建筑的发展意义重大。
1 BIM技术
BIM技术实质上是一种数字信息技术,其主要通过整合工程项目中的各项数据信息,借助一定的信息模型来全程模拟工程实践,从而更为直观地展示工程施工活动,同时通过对数据信息进行分析,进而构建起完整的数字信息化立体模型,为工程项目的顺利施工提供参考意见,因而在工程设计以及施工管理中得到广泛应用。因为建筑施工中会产生大量的数据信息,通过对这些数据信息的收集与整理实现数据信息仿真模拟建筑物模型的建立。一方面,信息集成可以使用BIM技术实现;另一方面,BIM技术可用来设计、建造和管理数据信息。可视性、模拟性、协调性、可优化性、可出图性是BIM技术的特点与优势。可视化在建筑行业发展中发挥着不可被替代的作用,而BIM技术就具备可视化的特点,可见BIM技术对于建筑行业发展来说有多么重要。模拟性包含两方面,一种是模拟设计建筑物模型,另一种是全面模拟,这种模拟内容针对各个环节。协调性指面对各种问题时能有效协调与管理,做好风险规避工作。可优化性指利用BIM技术构建的建筑模型可根据实际情况做出相应的调整,最终生成一个仿真的建筑主体模型。可出图性主要是利用BIM技术的可视性对已经完成设计的模型图纸进行出图,图纸设计是根据实际建筑结构模型绘制,所以其准确性与科学性非常强。
2 BIM技术在装配式建筑设计阶段的具体应用
2.1 模型转换
以某装配式建筑工程为例,设计人员在运用BIM技术时,使用REVIT等软件产品,通过输出及输出接口,将建筑信息模型导入软件系统中,开展结构分析计算工作。随后,将计算结果及设计内容导入至REVIT软件中,在其基础上构建结构模型。在常规工程设计模式下,设计人员应在视图分析过程中,根据工作需求添加若干标注信息、下达相关操作指令。同时,采取文档形式,对所绘制施工图进行留存处理。
对BIM技术的应用,实现了对结构分析模型构建及转换步骤的简化。但是,在这一操作过程中,有一定可能出现所转换BIM结构模型失真、数据丢失问题,难以实现无缝连接设计目的。因此,设计人员应注重对分工操作模式进行适当调整,分析各类转换问题的出现率、提前采取有效解决措施。例如,在结构模型与结构分析模型转换过程中出现构件错位、梁端钢筋长度偏差等问题时,应额外采取人工检查手段。
2.2 规划设计调整
BIM技术在装配式建筑规划设计层面上,发挥出极为显著的应用效能,有效解决了各项设计难题。同时,还实现了对各项设计要素与影响因素的综合分析、有效整合,确保所制定规划设计方案切实满足工程施工需求。例如,在传统工程设计模式中,既面临着设计冲突问题,不同专业的设计反向、理念存在差异,还需设计人员全面把控各项重要环节,方可确保场地预设等模式的应用作用得到充分发挥。通过BIM技术具备的优化性、模拟性及协调性,避免了设计冲突等问题的出现,将工程设计难度控制在较低程度。此外,从建设定位与评估角度来看,唯有满足设计定量需求,方可保证预制构件规格尺寸等设计参数与工程施工需求相符合,这也在客观层面上加大了设计工作量与规划设计难度。对BIM技术的应用,可在已知工程信息及设计内容基础上构建三维建筑信息模型,提高设计人员对工程图纸及整体设计情况的直观了解程度,便于数据统计与定量指标计算工作的开展。同时,将工程设计架构以及实际施工参数二者间的误差值控制在合理范围内,确保所编制规划方案合理可行。
2.3 管理装配式建筑材料
可以通过BIM技术改善装配式建筑工程的材料管理。在装配式建筑的PC构件预制过程中,预制现场会堆放大量的材料与构件,且需要大量的人力和物力来对材料与构件进行分类和储存,且人工操作难免存在各类误差。BIM技术的引入,可以准确模拟施工现场,在了解项目具体情况的基础上,将施工各阶段所使用的PC构件逐一统计,从而方便预制厂分批预制,避免了预制现场堆积过量或材料短缺的问题。同时,BIM技术的引入,还可以方便验收者根据电子信息表收集PC构件信息,大幅度提升验收工作效率。且当施工进度变化时,验收者还可以依据材料进场计划灵活调配现场资源,以确保特定区域的PC构件数量满足施工要求。另外,施工完成后,施工发可以借助BIM软件统计施工过程中构件及材料的实际消耗量,还可以将构件及材料的计划用量与实际用量展开对比,为后续的材料管控打下基础。
2.4 施工控制与吊装模拟
施工人员通过对BIM技术的合理运用,实现装配式建筑施工方案的进一步完善。技术人员在吊装施工前期,就要将相关机械数据和工程参数传输到立体模型中,确保建筑模型内容与施工进度相匹配,立体化呈现建筑内部结构图。技术人员首先在静态模拟场景中进行吊装工序模拟实验,根据实验情况改善设计内容。实验结果作为现场资源分配依据,并做好后期保障工作,这样一来设计人员能够对现场位置和分工情况实时掌握。设计人员通过视频的形式呈现计算机中的位置,等到正式施工时技术人员就可按照视频内容准确布置位置与任务,并针对视频内容分析易产生的问题,施工控制明显得到加强。
3 结语
装配式建筑,代表着建筑工程的未来趋势。而在进行装配式建筑的设计与施工时,对于工程管理特别是质量管理也要进行同步改进。BIM技术在建筑工程质量管理当中,经长期的实践表明其可靠性是值得信赖的,值得推广运用。
参考文献:
[1]李庆龙.BIM技术在预制装配式建筑施工中的运用[J].装饰装修天地,2018(4):259.
[2]王礼堂.BIM技术在预制装配式建筑施工中的运用[J].建筑工程技术与设计,2018(17):396.
[3]廖晔.BIM技术在预制装配式建筑施工中的运用探微[J].建筑工程技术与设计,2018(16):380.