程素丽

(山西工程职业技术学院,山西 太原 030000)

1 装配式建筑施工的主要特征

装配式建筑施工,是利用大型建筑构件,现场组装建筑物的施工方式。该方式的主要特征可被概括为三个方面。一是施工周期更短,在装配式施工模式中,建筑物的墙体、管线等构件已经在加工部门中浇筑成型,施工现场只需要完成吊装等工作,因此其施工周期较短。二是施工现场对于周边环境的影响较小,传统的施工模式中,通常需要在夜间浇筑混凝土,因此其会产生严重的噪音污染、光污染以及废水污染。但装配式建筑施工简化了这一环节,因此其所带来的污染相对较少。三是施工设计更为合理,传统的施工模式中,会严格依据图纸的设计开展施工,但施工现场通常会出现难以控制的变量,施工的变更流程较为复杂,其合理性也难以得到保障。但装配式施工通常会利用信息技术完成前期设计。在遇到临时变更的情况下,施工单位可通过信息技术预演变更流程,从而使现场施工更为合理。

2 BIM技术的构成

BIM技术主要是由虚拟仿真技术、数字建模技术、计算机模拟技术以及三维可视技术共同构成。虚拟仿真技术是由VR技术与计算机仿真技术融合而成。该技术可通过信息采集系统,将施工现场、建筑构件以及施工机械等要素制作成比例逼真的模型。数字化建模技术,是将仿真模型转换为数字模型的技术。利用该技术,施工模型将在计算机处理界面中得到任意转换。计算机模拟技术是将调整、使用数字模型的技术。在施工应用中,设计人员可编制静态的模拟场景,以实现施工流程重新。也可利用融入了物理数据的动态模型,对施工设计与建筑质量进行检测。三维可视技术是展现建筑细节,还原建筑场景的关键技术。其通过逼真的界面展示,可将建筑构件与建筑空间还原成立体图形。利用这一技术,计算机模拟技术的视觉体验感将得到加强,施工单位可利用该技术更为详细地观察施工结果,从而使施工流程得到优化。

3 BIM技术在施工场景中的应用

3.1 数据采集与构件设计

BIM技术需要对三类数据进行采集。首先,是利用全站仪等设备,对施工现场进行测量,并依据施工图纸以及地质结构,对地基结构进行分析,这部分数据是构建施工场景的主要依据。其次,是通过卫星成像技术或遥感技术,对施工现场周边的交通环境、建筑密度、生态环境等数据进行统计。通过这部分数据,设计人员将掌握到工程周边的环境,从而使建筑设计与施工规划更为合理。再有,是利用3D成像技术,将施工机械、施工人员等数据设置为等比例模型。在具体的设计中,设计人员可利用这部分数据制作出一份涵盖了工程周边环境、地下结构以及施工现场的立体图形,从而使施工流程与构件设计得到更为合理的测算。

3.2 碰撞检测与协同分析

碰撞检测的主要目的是要呈现出早期设计所存在的不合理因素。利用BIM技术,碰撞检测的科学性将得到增强,其成本也将得到有效控制。例如,BIM技术可协助检测工程质量。即对数字化模型,进行模拟抗风、抗震实验。传统的检测方式,需要分别制作抗风与抗震模型,再通过物理实验,将所获得的参数转化为实验数据。检测人员通过标准的分析公式,可了解到该建筑物的设计质量。但BIM技术可将数据模型输入到检测程序中,并利用信息技术营造出各类实验场景,从而使检测流程更为便捷。其次,BIM技术可快速实现建筑构件的组装,通过场景还原,构件设计的缺陷,将得以体现。总之通过BIM技术所提供的碰撞实验,建筑的设计方案得到优化。

3.3 施工规划与预算分析

工程施工所涉及的变量较多,其预算也难以准确设定。BIM技术可真实还原施工现场,通过优化分析,预算数据也将得到准确呈现。例如,设计人员可利用特定周期内的交通数据,还原施工期间的交通环境,从而将建筑构件在运输途中可能出现的问题,体现在操作界面中。之后,设计人员可在立体模型中输入对应季节的天气数据,从而模拟出施工现场的温度、湿度等外部环境。当外部环境的数据模型构建完成后,设计人员可依据物理公式还原出施工场景。在这一环节中,物料摆放、人员调配以及机械操作等环节都将得到真实体现,依据这部分数据,施工流程将得到更为合理的规划,施工预算也将更加精准。

3.4 施工控制与吊装模拟

在装配式建筑的施工现场中,施工人员也可利用 BIM技术优化施工方案。例如,技术人员可在吊装施工前,将本单位的机械数据以及工程参数输入到立体模型中,从而使该模型呈现出与施工进度相符的立体结构图。之后,技术人员应当在静态的模型场景中,实验不同的吊装工序,从而获得最为优化的设计。同时技术人员可利用该结果,分配机械、人力资源以及后期保障,从而使现场的位置、分工得以明确。再有,设计人员可将计算机界面中所体现的位置变化制作成教学视频。在施工开始前,技术人员可依据该视频为各岗位制定任务与站位。施工人员也可参照该视频对施工中可能出现的问题进行分析。利用BIM技术,吊装等工序将得到模拟,施工控制将更为有效。

4 结语

在装配式建筑施工中应用BIN技术应当遵循以下流程。首先,是采集建筑数据并利用信息技术构建一体化模型。其次,要进行碰撞检测,以提升设计的合理性。再有,要在一体化模型中输入对应的外部数据,以制定出合理的预算。最后,可通过该技术帮助施工人员对接岗位职责。