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探究基于BIM 的装配式建筑监理质量安全控制

2020-02-15谢文浩

建材与装饰 2020年28期
关键词:结构件全过程装配式

谢文浩

(南京南房建设监理咨询有限公司,江苏南京 210007)

0 引言

随着社会和经济的持续发展,人们对建筑工程的建设管理水平提出更高的要求。融合计算机、信息化及数字化技术的BIM 技术,逐渐在建筑工程的建设和管理行业中得到应用,并发挥十分重要的作用。装配式建筑是当前市场上十分先进的建筑工程技术,有着与传统建筑工程差异极大的生产建设方式。BIM 技术和装配式建筑工程技术结合的过程中,在质量安全管理方面存在着一些问题,需要重点分析。

1 BIM 技术的概念和在装配式建筑工程中的应用价值

1.1 概念

BIM 技术全称是Building Information Modeling,也就是建筑信息模型。这种起源于1974 年的技术,主要融合信息技术、图像处理技术、计算机软件技术,实现对建筑工程涉及的各相关因素的数据转化和精细化管理。随着现代技术的不断进步,BIM 的功能越来越强大,可以覆盖到建筑工程建设施工和管理的全过程,并渗透到各个环节之中。

1.2 在装配式建筑工程中的应用价值

装配式建筑,从字面意思来理解,就是以装配的方式建设建筑。也就是根据建筑工程项目的设计图纸,在工厂或指定位置制造各个结构件,然后在施工现场进行装配的技术[1]。从该技术的工艺模式可以发现,装配式建筑工艺对工程设计、构件制造工艺以及现场装配工艺的要求极高。高度模块化、快捷化的工艺流程,意味着BIM 技术在装配式建筑工程中有着得天独厚的优势。在装配式建筑工中采用BIM 技术,通过三维模拟技术对建筑设计图纸进行可视化立体呈现,对各结构件的形状、尺寸及装配方式进行合理化分析,进一步提高装配式建筑设计水平。同时,通过BIM 技术,可以将建筑工程涉及的各类材料、人工、设备成本进行统筹管理,加上时间轴的管理机制,进一步提高装配式工程建设项目的成本管理及进度管理水平。另外,通过BIM 技术,可以让设计单位与构件生产、现场装配单位加强沟通,基于设计软件进行可视化沟通,并实现设计调整的信息统一,避免出现信息不匹配的情况[2]。

2 装配式建筑工程质量安全中存在的问题

2.1 设计和构件生产环节

传统的装配建筑设计环节中,会出现图纸设计表达不完善、易读性差等问题。同时,传统平面设计图纸在会审和使用的时候容易给相关人员带来困扰。另外,部分单位对装配式建筑这类新型工程工艺理解不足,设计人员没有对图纸进行针对性优化,导致在构件制造、装配过程中出现信息不匹配、效率低等问题。如今部分装配式建筑工程在装配施工现场对构件进行质量检查时,经常会发现工艺不达标、尺寸不匹配、外观不合格等问题,无法达到装配施工的要求[3]。这主要是因为工程结构件的施工质量不达标,而更深层次的原因是结构件生产单位生产经验不足、对装配式建筑工程集结构件施工的相关规范不了解。

2.2 装配环节

基于BIM 技术的装配式建筑,在设计阶段会对每个构件的位置、连接方式、装配标准进行确定。但是,在实际的装配环节当中,装配施工单位对装配式设计图纸的审核不够全面,没有做好相应的准备。在装配过程中,各构件的装配顺序,以及各连接件的连接方式都缺乏科学性,导致装配质量无法达到实际设计标准。装配式建筑工程的现场施工环节,包括针对装配施工建设基础工程,以及对结构件进行装配的过程。装配式建筑工程施工现场管理与传统建筑工程存在一定差异,如果监理人员依然按照传统标准或方式,容易存在监管漏洞,无法充分保证施工现场的质量安全。比如,针对施工现场结构件工艺的检查、吊装设备的维护保养,以及对装配施工人员专业技术的评估,一旦出现问题,都会直接影响装配质量,甚至引发安全事故。

2.3 全过程管理

全过程管理包括对建筑工程前期考察、筹备、设计、施工、竣工验收等多个环节的管理,同时也包括施工过程的质量、进度、安全、成本乃至环保性的管理。在基于BIM 技术的装配式建筑建设的全过程管理中,得益于BIM 技术的优越性,便于全过程管理机制的全面开展。但是,在实际的项目开发中,部分建设单位依然按照传统的管理方式开展工作,导致工程相关环节的管理质量无法达到标准。例如,针对装配式建筑的造价管理,施工单位只关注构件制造过程的材料、工艺费用,以及装配过程的设备、材料费用,但是没有对构件制造过程的材料损耗以及装配过程的能耗进行管理,导致造价控制水平无法达到预期。

3 基于BIM 的装配式建筑监理质量安全控制措施

3.1 建立二次开发平台

在BIM 应用背景下,REVIT 是建筑工程行业中常用软件。这种适用性好、开放性强的软件,可以根据建筑设计及施工单位的具体要求进行开发[4]。而装配式建筑工程的监理工作需要具备动态性和全过程覆盖性,需要建立可持续、全过程、动态化的管理机制。因此,可以基于BIM 中的相关软件,建立二次开发平台。通过对BIM 技术建筑模型和可视化技术的应用,可以通过全景模型对装配式建筑工程全过程信息数据的监控、收集和应用。具体来讲,有以下几个应用环节:

(1)模型管理。通过BIM 技术强大的结构件管理系统,可以实现对装配式建筑每个结构件的编号管理,采用ID 对应模式,与结构件的生产、运输、储存、装配乃至后续的维护管理环节建立紧密的联系。通过可视化的建筑模型,对各个结构件进行信息化管理,基于数据库实现动态化管理和应用。

(2)文档管理。通过BIM 技术,可以对装配式建筑监理工作进行改革,将其中涉及的各类文件资料进行整理和数据转化,储存于数据库之中[5]。再基于科学的权限管理制度,方便建筑工程各建设施工及管理人员的调取使用,提高监理人员的管理效率,同时降低信息风险。

3.2 加强协同设计与构件制造

在装配式建筑的设计工作当中,可以利用BIM 技术的三维建模技术,结合信息化渠道,实现多位设计师协同设计。通过这种方式,一方面可以全面提高设计效率;另一方面可以在多设计终端的共同保障下,降低设计失误。在此基础上,基于三维建模系统,与构件制造端进行数据信息对接,让设计与制造环节紧密结合起来,提高协同性,进一步提高构件制造水平。

3.3 开展装配模拟工作

装配式建筑施工过程中,装配施工环节至关重要,是对设计理念的呈现过程。为了进一步提高装配质量,避免在装配过程出现问题,可以利用BIM 技术,基于设计方案,对装配施工过程进行模拟。在计算机软件上,通过装配模拟可以及时发现设计方案中存在的问题,同时可以给装配施工的方式、细节管理提供重要的依据。装配过程的模拟,还需要基于大数据进行分析,对各类装配工程施工案例中发生的各类安全事故进行分析,将相关隐患及产生的原因进行信息转化,再带入装配施工的模拟演练过程当中,可以分别对实际工程的相关方面安全隐患进行检查,看是否准备充足。

3.4 实行全过程动态化管理机制

针对装配式建筑工程的管理,应当从工程设计到竣工验收,实行全过程的动态化管理机制。对工程质量安全问题的因素进行分析,做好相应的规避和应对措施。在全过程动态化管理机制下,针对施工现场的动态化管理至关重要。具体来讲,当装配式建筑结构件运输到现场,并开始装配的时候,可以利用BIM 系统,组织相关人员进行装配前的准备工作,要求所有人员都要对装配方式、技术要点和装配标准进行全面了解,同时要针对现场吊装设备的操作管理方式以及装配工艺进行培训,并考核相关人员的掌握情况。针对装配构件的运输、入场、管理,一方面检查好构件运输过程的各类设备、装置,做好构件的保护,避免损伤构件;另一方面要在施工现场预留构件堆放的位置,要按照构件类型及装配顺序进行分类堆放,并做好现场的防雨、防潮措施。然后要根据相关图纸或表格,对到达现场的构件质量进行全面检查,确保构件制造质量达到设计标准和装配要求。在正式装配的过程当中,利用施工现场的传感器和监控系统对装配过程中的建筑结构状态进行评估。

4 结束语

综上所述,装配式建筑作为一种新兴的建筑工程建设方式,是建筑工程行业改革优化和高效发展的典型代表。在目前的行业环境下,装配式建筑工程施工过程受到各种因素的影响,存在一定的安全和质量风险。为此,要加强对BIM 技术的研究和应用,在装配式建筑设计、结构件生产以及装配施工现场管理等阶段,建立全过程动态化的监理机制,全面提高设计、生产和施工管理水平。只有这样,才能进一步提高装配式建筑工程的监理水平,保证工程质量及安全,为建筑工程行业的健康发展做出重要贡献。

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