BIM技术在装配式建筑结构施工中的运用探讨

发表时间:2021/6/23   来源:《建筑实践》2021年40卷2月第5期   作者: 韩丽全
[导读] 目前,在我国现代社会经济发展中,建筑行业在其中起到了非常重要的推动作用。

        韩丽全
        北京建工集团有限责任公司总承包部 北京市 100032
        摘要:目前,在我国现代社会经济发展中,建筑行业在其中起到了非常重要的推动作用。如今,国家也对建筑领域改革工作引起了高度重视,将改革重点放在了工业化与信息化发展方面。通过对装配式建筑结构的合理应用,可以达到非常重要的节能减耗目的,并且还能减少施工工期,对于提升我国建筑行业工业化水平有着非常重要的作用。在我国科学技术水平不断提升的背景下,BIM技术在各个行业中实现了非常广泛的应用,将其应用于装配式建筑结构施工中,可以转变传统的设计方法与施工技术,对于提升装配式建筑结构生产效率与质量有着非常重要的意义。本文主要针对BIM技术在装配式建筑结构施工中的应用进行了深入分析,并结合实际情况提出了一些有效的应用策略,希望能为相关人员提供合理的参考依据。
关键词:BIM技术;装配式建筑结构;施工;应用

        装配式建筑是近年来刚刚兴起的一种施工方式,通过对这种建筑工程结构的应用,不但可以在一定程度上提升施工效率与质量,同时还能避免施工过程中会对周边环境造成影响,所以,在应用过程中可以满足一定的环保型以及经济性等要求。如今,随着我国建筑行业发展水平的不断提升,要想在未来满足现代社会经济发展要求,就必须对装配式建筑结构应用引起高度重视。而BIM技术作为建筑工程中所产生的一项新技术,如今已经在整个建筑行业发展中发挥着非常重要的作用,将其应用到不同的设计阶段中,可以对设计环节合理性检修工准确检测,并对整个设计流程进行合理优化,对于提升建筑工程施工质量有着非常重要的作用。因此,将BIM技术应用于装配式建筑结构中,最终可以发挥出非常好的应用效果。
1、装配式建筑的概念分析
        对于装配式建筑而言,主要是采取了先进的工业化方式,然后完成建筑构件的预制工作,在对建筑构件进行组装的基础上,就能完成建筑项目建造操作。因此建筑结构采取工业化的模式进行生产,所以,预制装配式构件就能像机器零件一样,在工厂当中完成相应的生产流程,并且在整个生产过程中能满足一定的高标准、高质量以及高效率等要求。应用装配式建筑结构而组装成的建筑项目,通常在整个施工过程中可以有效减少成本方面的投入,并且可以提升整个过程中的建造效率,最终能满足一定的环保性要求。通常情况下,按照所使用材料的不同,可以将预制装配式建筑划分为重质与轻质两种主要形式,首先,对于重质装配式建筑而言,主要应用到的材料为混凝土,轻质装配式建筑主要应用到的材料为木材、高分子膜结构材料以及玻璃钢等。另外,如果是按照受力情况进行划分,可以将预制装配式建筑划分为框架承重结构、墙体承重结构以及框架墙体承重等几种形式。
2、BIM技术在装配式建筑结构施工中的应用价值分析
2.1 有利于提升建筑设计效果
        对于相关的建筑企业而言,当针对装配式建筑结构开展相应的设计工作时,首先需要将设计重点放在预制构件预埋预计孔洞预留设计方面。因此,在整个设计环节中,设计人员需要加强相应的协调工作,这不但会在一定程度上提升装配式建筑结构设计难度,同时也会延长最终的设计时间。而将BIM技术应用于装配式建筑结构设计环节中,就可以对其中所涉及到的设计信息进行准确检索,从而在最快的时间内对设计方案中的内容进行优化与完善,通过这种方式装配式建筑结构设计效率可以实现明显提升。在具体的操作过程中,可以将BIM技术与云端技术之间有效结合,通过这种方式可以发挥出一定的自动纠错功能,从而保证装配式建筑结构在设计环节中能够满足一定的合理性要求。
2.2 实现预制构件的有效设计
        将BIM技术应用于装配式建筑设计中,可以实现对相关数据信息的有效贡献,从而将BIM技术的开放性功能充分体现出来。对于相关的技术人员而言,可以将技术方案直接传输到云端服务器当中,可以对尺寸护具整合方式进行充分利用,在此基础上可以完成对预制资源库的构建工作。通过预制资源库价值作用的发挥,技术人员技能针对不同功能的预制构建进行准确对比,这样就能对构建的标准形状以及模数尺寸等相关参数进行全面掌握,从而更好的完成预制构件的设计工作。
2.3 有效防止设计误差问题的产生
        将BIM技术应用于装配式建筑结构设计中,可以在保证设计环节满足一定精细化要求的基础上,对于施工过程中装配式建筑可能存在的偏差问题进行合理控制。通过BIM技术价值作用的发挥,可以帮助技术人员对预制构建的实际尺寸、钢筋直径以及钢筋保护层等相关参数进行明确。在这一过程中可以构建出相应的BIM三维视图模型,这样就能对不同预制构件之间存在的契合程度进行明确。通过采取这种直观的表达方式,可以有效防止设计阶段中出现误差问题,这对于提升装配置建筑结构施工质量有着非常重要的作用。
3、BIM技术在装配式建筑结构施工中的运用策略
3.1 施工前期的准备阶段
        在装配式建筑结构施工中,通过对BIM技术的合理应用,首先可以针对订单合同完成综合性的管理工作,对于订单合同当中所涉及到的相关信息,可以及时采取有效的维护措施。另外,在装配式建筑结构施工工作开展之前,应该将前期的准备工作进行全面落实。

通过对BIM技术的合理应用,可以帮助工作人员对建筑工程项目中所需要的物质数量进行全面掌握,从而在此基础上加强对材料资源的优化工作,通过对材料进行合理配置,可以有效减少成本方面的投入。对于列表信息以及生产订单信息,都可以采取BIM技术对其进行维护与管理。同时,对于生产人员而言,可以在对订单信息以及生产完成状况了解的基础上,完成相关材料的准备工作,这时建筑施工人员也可以结合库存材料信息,促进装配式准备工作可以实现顺利开展,这样就能避免在订单形成之后,后期出现材料准备不充分的问题,从而保证后期生产工作可以实现顺利开展,同时也能促进各生产环节之间可以实现有效连接。
3.2 在设计阶段中的运用
        针对装配式建筑结构开展相应的设计工作时,在对BIM技术应用的基础上,可以对整个设计阶段中所涉及到的相关内容进行合理优化与完善。通过对三维建模技术的合理应用,BIM技术可以结合建筑物的外观、排水设施以及内部结构等来完成三维建模工作。通过对建筑物的外观与结构进行虚拟设计,这时设计人员就能在对细节方面进行有效处理,一般细节性的工作主要体现在了预埋管线以及碰撞检查等方面,通过这种方式可以保证整个建模工作的完善性。另外,在实际的设计阶段中,设计人员不需要对设计图纸中的内容进行重复性调整,在对BIM技术应用的基础上,只需要对相关数据做出调整,然后在建筑模型当中进行更改就可。另外,建筑模型也能在对相关要求明确的基础上,完成施工图纸的设计工作,通过这种方式可以方便施工人员对工程信息进行准确查看,在对模型利用的基础上,也能及时获取到自己所需要的材料信息以及造价信息等。
3.3 BIM技术在成本预算与材料采购中的应用
        对于相关的施工单位而言,将BIM技术应用于装配式建筑结构施工中,可以对整个生产阶段中所需要的材料、劳动力以及设备数量等量行明确,从而在此基础上完成相关数据模拟,同时对最终的计算结果进行优化,通过这种方式可以促进生产计划以及物质需求计划方案的有效制定,从而帮助建筑企业可以实现对施工成本的有效控制。另外,在对BIM技术应用的基础上,还能发挥出自动提取需求的作用,从而在整个物质采购环节中,可以发挥出非常重要的指导作用。
3.4 BIM技术在装配式建筑结构生产阶段中的应用
        将BIM技术应用于装配式建筑结构生产阶段中,所涉及到的应用流程主要体现在了以下几个方面:第一,对预制构件生产流程进行合理优化。在整个装配式建筑生产环节中,装配式建筑预制构件生产属于其中非常重要的组成部分,通过加强装备式建筑预制构件生产工作,可以促进装配式建筑设计与施工环节之间的有效连接。因此,在预制构件生产过程中,为了保证加工信息可以满足一定的准确性要求,对于相应的生产厂家而言,需要在装备式建筑BIM模型中获取所需要的预制构件尺寸信息,并在此基础上制定出相应的预制构件生产计划,并且在对预制构件生产的同时,还应该将所形成的构件生产进度信息及时传输给施工部门。为了保证预制构件生产质量能够满足装备式建筑结构施工,要求生产厂家在对预制构件进行生产时,需要安装相应的RFID芯片,该芯片不但涉及到了构件几何尺寸随材料种类,同时还对具体的安装位置进行明确.通过RFID技术功能作用发挥,可以针对预制构建物流信息进行严格控制与管理,从而提升预制构件运输效率,同时还能对预制构件进行更好的管理与储存;第二,加快装配式建筑模型试制过程。为了更好的提升装配式建筑施工进度与质量,当制定出相应的装备式建筑设计方案之后,对于相关的设计人员而言,需要对BIM模型所涉及到的相关信息进行全面了解,并将配件信息与预制构件信息与生产厂家之间进行共享资料,生产厂家就能在最快的时间内对构件材料以及预制构件内的钢筋等级参数进行明确.另外,对于整个BIM的模型中所涉及到的设计数据以及参数,都可以采取条形码的方式将其转变为加工参数,这样才对装配式建筑BIM模型进行构建时,能将构建设计信息与装配式建筑预制构件信息之间进行有效连接。通过这种方式不但可以提升装备式建筑的构件生产效率,并且还能保证整个生产环节能够满足一定的自动化要求。另外,通过采取3D打印的方法,能够将装配式建筑BIM模型进行打印出来,通过这种方式可以促进装配式建筑甚至效率实现明显提升,并且在打印材料利用的基础上,还能够保证装配式建筑模型设计方案进行准确校验,保证在内容上可以满足一定的合理性要求。
3.5 BIM技术在装配式建筑运行维护阶段中的应用
        将BIM技术与无线射频技术之间进行有效连接,在对特定装配式项目明确的基础上,可以对相应的运营维护系统机型合理构建,通过这种方式能够对整个项目中的预制构建以及相关设备等进行严格监测。比如,如果是在装配式建筑出现了火情的情况下,救火就可以对运行状态下的维护系统进行充分利用,从而对火情发生位置进行准确定位,同时对火情处的建筑材料性质进行明确,然后结合实际情况就能采取相应的救火措施。另外,在对装配式建筑结构进行使用的过程中,当出现问题需要对其进行维修时,也可以通过对BIM系统的合理应用,然后对装配式建筑结构生产厂家以及性能等信息进行明确,通过这种方式可以在很大程度上节省后期维修所需要的时间,对于提升维修效率有着非常重要的意义。
结语:
        将BIM技术应用于装配式建筑结构施工中,可以在很大程度上提升施工效率和质量,同时减少施工成本的投入,将装配式与BIM技术之间进行有效结合,可以促进建筑行业在未来面向先进化的方向不断发展。

参考文献:
[1]郭勇.BIM技术在装配式建筑结构施工中的应用研究[J].中国建筑金属结构,2021(03):132-133.?
[2]王洪生.BIM技术在装配式建筑结构施工中的应用研究[J].居舍,2021(02):63-64.?
[3]王长胜,蓝杰.BIM技术在装配式建筑工程施工中的应用研究[J].智能建筑与智慧城市,2020(07):69-70+73.
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