BIM探讨预制装配式建筑绿色施工的应用实践

发表时间:2021/7/6   来源:《基层建设》2021年第10期   作者:徐绍勇1 王力伟2
[导读] 摘要:进入二十一世纪,我国人口迅速发展,大量的人口涌入到了城市,城市化进程逐渐加快,城市的建筑也在增加,在城市的建筑施工中,提高其施工技术可以提高建筑的水平和质量,在城市的建筑施工中,预制装配式建筑可以减少对城市环境的污染并减少资源浪费,使得预制装配式建筑更受欢迎,在预制装配式建筑的施工中利用BIM技术可以提高建筑的管理水平,最终做到预制装配式建筑工程经济效益和社会效益的双赢。
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        摘要:进入二十一世纪,我国人口迅速发展,大量的人口涌入到了城市,城市化进程逐渐加快,城市的建筑也在增加,在城市的建筑施工中,提高其施工技术可以提高建筑的水平和质量,在城市的建筑施工中,预制装配式建筑可以减少对城市环境的污染并减少资源浪费,使得预制装配式建筑更受欢迎,在预制装配式建筑的施工中利用BIM技术可以提高建筑的管理水平,最终做到预制装配式建筑工程经济效益和社会效益的双赢。
        关键词:BIM;预制装配式建筑;绿色施工;应用
        引言
        预制装配式建筑越来越受到欢迎,是因为这种建筑在建房的时候所采用的是工业化方法,即施工中使用的构件大部分在工厂内完成,对于需要使用的构建运到施工现场,经过技术人员按照设计图纸拼接后可安装在建筑结构上。需要注意的是,所有构件应牢固连接,以确保建筑物的可靠性。在预制装配式建筑中应用BIM技术,可以在构件运到施工现场后按照三维设计图拼装,取代传统的按照二维平面图进行浇筑施工和现场拼装的方式。这样建筑的外观就与传统方法建造的房子一样,施工方法却截然不同。预制装配式建筑应用BIM技术,缩短了施工现场的工作时间,减少了用电、用水和人力资源,简化了施工过程。此外,还可以减少各种污染物,减少了垃圾量,避免了施工环境的污染,对施工现场的管理非常有利。
        一、预制装配式建筑的介绍
        预制装配式建筑的一个重要优势是,可以提高工程的施工质量,确保整个工程的施工进度加快。在预制装配式建筑施工的过程中,由于某些施工采用装配施工方式,在生产施工过程中,通常采用运行机械装配线的方式,对于零件的生产不再采用人工操作方式,使得零件有更高的精度,确保每道工序符合有关的规定,建筑结构的各个部位得以改进,工程施工质量有所提高。预制装配式建筑的施工特点是,采用预制模式,大大提高了管理效率。从装配式建筑施工的现状来看,已经实现了半自动作业模式。与手工生产操作相比,这种生产方式的速度更快,生产质量有所保证。所以,建筑施工中整体化操作,使得施工的进度加快,缩短了施工时间。预制装配式建筑施工与传统的建筑工程施工模式相比较,工期大大缩短,原材料的使用量明显减少,由此降低了成本,提高了工作效率。
        二、应用BIM技术实现绿色施工
        (一)BIM技术在预制装配式建筑绿色设计施工中的应用
        绿色化发展是我国建筑行业发展整体方向,故绿色设计施工在近些年受到了国家和相关行业的高度关注。我国住建部于2007年颁布了《绿色施工导则》,其目的在于促进我国建筑行业绿色施工的发展。各地方政府部门积极响应国家政策,分别出台了地方绿色施工导则,这些导则要求建筑企业在施工建设过程中,对“四节一环保”的绿色施工原则进行把握。在绿色施工中应用BIM技术,可提前计算建筑住宅施工所需的资源量,从而为施工单位制定资源消耗标准,提供数据方面的支持;在施工方案模拟过程中,应用BIM技术可及时找出建筑住宅施工中存在的问题,有利于保证施工质量;在预制装配式建筑过程中运用BIM技术,可帮助施工单位把控施工进度和施工质量。总而言之,BIM技术预制装配式建筑绿色设计施工中的应用,与《绿色施工导则》的“四节一环保”施工原则相符。


        (二)施工材料和构件运输
        在建筑行业中,预制装配式建筑主要是先对建筑需要的构件进行生产,然后将这些构件运输到施工的现场进行拼接然后形成建筑,运输过程至关重要,如果在运输过程中出现问题会影响后续的施工过程,在运输的环节中采用BIM技术为运输的环节提供相应的策略,可以针对构件的不同类型、规格以及材料等情况制定相应的运输方案,并建立相应的信息系统,这样可以进行信息共享,借助信息系统对整个运输环节进行管控,保障建筑所需的构件能够完整的运输到施工现场,此外,当构件运输到施工现场之后,就需要对建筑构件进行整理,在进行整理的过程中使用BIM技术对施工计划和施工材料的摆放进行熟悉和管理,这样在预制构件运往施工现场后可以直接与运输架一起堆放在塔吊有效范围的施工空地上,让建筑的模型中的布局更加科学,从而保障施工材料能够正常使用,因此,在预制装配式建筑的施工中,利用BIM技术可以提高运输环节和施工现场管理水平,从而可以保障整个施工进度和施工质量。
        (三)基于BIM技术的预制装配式建筑绿色节能的作用
        节约资源,保护环境是预制装配式建筑须遵循的原则,施工承包方需在建筑设计过程中基于绿色节能要求,把握建筑施工所需的各项资源,减少资源浪费。而BIM技术的应用,则有助于这个目的的达成。具体表现为,施工承包方可运用BIM技术生成工程量清单,为资源控制提供依据。(1)生成预制装配式建筑工程量清单。在运用BIM技术后,建筑承包方可获得工程量清单,究其原因,主要是BIM技术可通过建立建筑工程项目三维数字模型的方式,确定工程量清单,在项目变更后,工程量清单也会发生相应的变化,具有非常高的可行性。在设计施工阶段,设计人员可利用BIM软件对工程材料用量进行计算。BIM模型构建时,需将各个构件以参数化和数字化形式输入模型中。如果建筑工程项目所设计的内容,包括非系统族,此时BIM软件所生成的工程量清单具有参数共享的特点,设计施工人员可凭借统计材料明细表,对建筑住宅项目所需材料信息加以明确[4]。(2)统计施工现场分区的材料用量。在BIM技术应用之前,材料管理主要以人工管理为主,但这种管理方式存在诸多方面的不足,工作人员稍有疏忽,就会导致统计偏差问题的出现,如果材料采购信息和预算准确性无法得到保证,材料领用人员在领取材料过程中就不会遵循领取原则,从而造成材料的大量浪费。并且,施工材料管理不精细,无法满足项目人员对材料数据的需求,其所作出的判断和决策有待商榷。而BIM三维可视化手段的运用,可让设计施工人员通过肉眼观察的方式,对施工情况和材料使用情况进行明确,从而为建筑工程材料用量管理和控制,创造有利的条件。
        (四)应用BIM技术模拟施工
        应用BIM技术模拟施工是BIM技术的一个重要优势。在预制装配式建筑结构施工的过程中应用BIM技术进行模拟操作,对施工的现场情况都能够模拟操作,发挥虚拟建造技术的作用,通过操作软件构建模型,合理设置时间参数,在计算机中操作虚拟软件就可以将头脑中形成的思路用模型体现出来,然后进行虚拟操作,使用仿真软件进行仿真操作。在工程项目建造的过程中会产生一些成本[8]。比如,当某工程没有按期完成工程造成的损失,施工中存在材料浪费的问题等,使用BIM技术就可以实现虚拟软件建造,对工程设计图进行模拟操作,合理规划施工的每个环节,将施工中所存在的难点以及需要重点关注的问题都能够展示出来,从而对施工过程管理予以优化。在进行异型树权钢结构施工之前,需要将BIM模型建立起来,还要进行模拟操作,对每个设计环节在施工中的效果都能够体现出来,发现问题可以及时调整,避免施工中产生问题导致不良后果。
        三、结束语
        综上所述,预制装配式建筑结构施工的过程中应用BIM技术可以发挥优势。中国走绿色发展道路,建筑施工的能耗大、资源消耗量也大,而且往往工期比较长,采用预制装配式建筑施工方式,结合BIM技术,使传统施工当中所存在的问题有效解决。如此,建筑工程更加完善,使建筑业的发展符合中国绿色战略目标。
        参考文献:
        [1]王洁.基于BIM的预制装配式建筑绿色施工应用研究[J].建筑节能,2020,48(10):138-141.
        [2]徐创新.BIM技术在预制装配式建筑设计中的应用[J].建材与装饰,2020(20):81+84.
        [3]杨嘉睿,阮若琳.基于BIM的装配式建筑绿色施工管理研究[J].湖北第二师范学院学报,2020,37(02):28-32.
        [4]赵晓妮.BIM技术在预制装配式建筑绿色施工中的应用[J].建材与装饰,2018(49):19-20.
        [5]高路.BIM技术在预制装配式建筑设计及其绿色施工中的应用研究[D].安徽建筑大学,2018.
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