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摘要:装配式建筑作为标准化设计、工业化生产、机械化安装和信息化管理的现代化建造方式,若不能实现高效的产业化发展,则无法体现出其工业化优势[1],而BIM能为装配式建筑提供有力的技术支持和全生命周期内协调统一的信息,是实现装配式建筑产业化的关键技术和最佳平台。因此,实现BIM技术在装配式建筑全生命周期中的应用,积极推进基于BIM技术的装配式建筑,是实现装配式建筑产业化发展的必由之路。该文在分析装配式建筑发展的制约因素的基础上,对BIM技术在装配式建筑全生命周期中的应用进行分析,提出了推动BIM技术与装配式建筑深度融合的措施,为装配式建筑的产业化发展提供参考。
关键词:装配式建筑工程;施工过程;BIM技术;应用
1配式建筑工程施工过程中BIM技术的应用
1.1 构件生产阶段
目前装配式建筑构件的生产流程为:PC构件厂根据施工图纸进行模具设计—订制加工模具—完成构件的生产,其主要缺点为PC构件厂模具设计速度慢,定制加工周期长(异性构件多,模具设计、加工复杂所致),严重影响施工工期。同时,PC构件厂与施工单位信息对接困难,工厂排产无依据,生产计划与施工需求不符,常常出现库存积压或库存不足的现象。此外,二维图纸常常存在钢筋碰撞问题,待车间加工环节发现后又无法及时反馈给设计单位,生产出的构件常带有缺陷,严重影响工程质量。基于BIM技术可视化协同平台,为设计单位、施工单位及PC构件生产商提供了同步传递信息的平台。待设计单位完成构件库建设工作后,构件生产厂便可以直接通过BIM平台调取标准化构件的尺寸,进行通用模具的设计加工,并利用BIM技术进行加工流程模拟和吊装模拟,优化加工流程。待深化设计完成后,构件生产厂再次调取构件的尺寸、材质、需求量等信息,进行高水准排产,实现标准化生产。构件生产过程中,及时与施工方进行沟通交流,调整构件生产计划,优化库存。同时,及时将生产过程中发现的问题反馈给设计单位,以便设计单位及时调整,以PC构件的“零缺陷”确保工程的高质量。
1.2基于 BIM 技术的装配式建筑组织设计思路分析
在 BIM 技术基础上开展地装配式建筑施工组织设计思路是装配式建筑施工管理系统的必要元素。在对装配式建筑物继续宁施工的过程中,需要充分了解 BIM 技术基础上创建的施工项目管理流程,作为施工企业,需要在对施工组织设计的初期阶段就关注资源整合工作,从而为现场施工管理信息的流通提供必要的保障。随着 BIM 技术在装配式建筑组织设计过程中的应用,施工进度、成本以及质量管理等能够在三维的 BIM 模型中进行附加,基于此所形成的 BIM 模型能够为现场的施工管理人员提供完善的信息链条,相关工作人员可以在 BIM 模型中对相关信息进行查看[2]。在对施工组织设计进行明确的过程中,工作人员可以利用BIM 模型整合施工组织方案及其对应的生产计划,为施工项目现场施工工作的顺利进行提供保障。当然,相关的工作人员也可以借助 BIM 模型对装配式材料的生产、运输等计划予以展示。
1.3施工阶段
装配式建筑施工的特点是构件数量多,吊装工作量大,装配精度要求高。由于缺乏直观准确的技术交底,吊装过程中极易因操作失误而碰撞构件,造成构件尺寸偏差,影响施工质量。此外,若场地布置不合理,也会影响吊装效率,进而影响施工进度。正式装配施工前,施工单位可利用BIM技术进行施工模拟,进一步优化施工技术方案,提高装配施工的效率。同时,优化场地布置,确保构件有序进场,合理堆放,提升安全文明施工水平。此外,利用BIM技术对装配化施工进行信息化管理,优化资源配置,提高施工管理效率。
1.4 运维管理阶段
1.4.1 信息化管理项目交付使用后,项目建设过程中的所有信息都存储在基于BIM技术的运维管理平台中,运营维护阶段产生的维护信息也通过BIM模型进行关联存储。物业管理人员可通过BIM系统对各种信息进行快速精确查找,减少手动搜索信息的工作量。此外,若水、电、暖等隐蔽工程出现故障,三维BIM模型可以直观反映各隐蔽构件的具体位置,缩短了故障设备定位的时间,提高了维修工作效率。2.4.2 楼宇实时监测基于BIM的三维维护管理平台直观展示了楼宇内供电系统、照明系统、送排风系统、给排水系统、电梯系统、空调系统、制冷站系统、供热站系统的状态,对其运行状况和环境状况进行实时监测,以便及早发现问题解决问题,防止出现的问题进一步扩大。2.4.3 灾难分析,应急模拟BIM中的相关软件可对运营维护阶段出现的各种灾害进行识别和定位,并进行相应的灾害模拟和疏散模拟,帮助运维人员更好地制定紧急疏散方案,指导人群快速疏散,降低灾害带来的损失。同时,能真实反应灾后各个设备的状态,为灾后设备维修提供重要依据。
1.5施工质量评价阶段
1)信息采集:传统的工程施工质量评价资料大多为纸质资料,不容易保存且很容易损坏、丢失,影响最终的评价结果。利用 BIM 技术,通过构件 BIM 模型,实现了对施工相关信息的电子化采集。施工企业在施工过程中将相关信息上传至 BIM 系统当中,形成电子化的文件存储在对应的数据库中,在施工验收时,只需要对这些原始数据、资料进行检验,就可以完成对工程的施工质量评价。而在信息采集过程中,只需要利用 PDA 手持终端,就可以扫描对应的二维码或者条形码,完成对某装配式部件信息的采集。2)施工质量评价数据的获取:装配式混凝土建筑进行施工质量评价时需要施工过程中的验收资料、合同资料、图片资料、施工记录等信息,这些信息在前期的施工过程中均存储在了 BIM 的数据库当中。为了优化施工质量评价的流程,在 BIM 数据库中将这些资料分为了结构化和非结构化的数据,前者可以利用逻辑化的表达方式来关联对应的资料、信息,而后者特指一些相对独立的有关施工质量的验收记录、图片、视频等类型的资料。3)施工质量分析:根据输入到 BIM 模型当中的相关资料,施工管理企业及相关工作者可以重点关注装配式建筑工程的施工质量,并对存在质量问题的区域和工序进行颜色标记,相关监理工程师要求施工企业进行整改,直到验收合格后输入对应的合格信息,消除 BIM 数据库中的颜色标记。以上信息的输入、标记以及消除均可以实现信息回溯,提升了整个施工过程中的质量监督与管理质量。
结束语
实现数据驱动下的智能建造,是装配式建筑未来发展的方向,也是实现装配式建筑产业化发展的初心和目标,而BIM是实现这一目标的关键技术和最佳平台。因此,应以政府为主导,以政策、标准和规范为依据,加速BIM与装配式建筑的深度融合。同时,全面升级装配式建筑的产业链,消除“短板效应”,大力推进BIM专业人才队伍建设,为实现装配式建筑产业化提供技术和人才保障。
参考文献:
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