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浅析BIM技术在装配式建筑中的应用

2021-11-23张志刚

商品与质量 2021年33期
关键词:交底施工进度装配式

张志刚

中鼎国际建设集团江西建筑工程有限责任公司 江西萍乡 337000

BIM模型创建的过程,首先获取建筑项目中的各类信息和数据,然后使用数字信息虚拟技术模仿出真实建筑物的实际信息。BIM技术结合数据库信息采用三维模型为表现方式,突出的特点为高度可视化,多样模拟化,多专业协调化,可优化性高,可出图性等。BIM技术应用在建筑工程项目中,成为一种数字化工具,以参数化模型归纳集合工程中的各类信息。

1 BIM技术

BIM技术的应用不仅给传统的建筑施工和图纸识别带来了方便,也给装配式建筑的设计、生产和施工带来了变化。BIM技术主要利用信息化手段,将建筑的所有信息进行整合,建立从设计、生产、施工到运行维护的相关数据模型,及时提供相关信息,实现建筑实体和各种功能特征的数字化。另一方面,BIM技术可以实现不同部门在不同阶段的数据共享,使模型更加直观、协调、完整、一致、关联,从而实现多部门联合作业,节省时间,提高效率。

BIM技术主要通过使用相关软件完成,包括Revit、NavisWorks、Microsoft projectlumion3d Max和bim5d。Revit软件是目前最常用的三维建模软件之一,它不仅可以对建筑物进行三维建模,还可以在结构和机电方面进行协同工作,主要用于与其他BIM软件进行数据交换和建立连接。NavisWorks软件主要用于检查管道、管道与建筑物之间的碰撞,减少设计中的主观错误。并且显示的碰撞检查可以与Revit同步,实时修改,改进设计。microsoftproject软件是一种进度管理软件,主要对目标时间和预算时间进行比较,从而制定详细的进度计划,帮助项目经理对进度和成本进行有效地控制和分析,为缩短工期、降低成本提供支持依据。Lumion软件和3D Max软件主要体现渲染功能,并及时导出高清效果的影响,为施工单位提供直观的效果。Bim5d是在三维模型的基础上从Revit导出的标准中间文件(IFC文件),然后使用Microsoft Project Progress文件形成4D。最后,将预算成本文件导入到项目中,实现bim5d,实现对项目的及时控制。这对双方都很方便[1]。

2 BIM技术的特点

当今社会市场对建筑的需求和标准不断提高,许多新的施工设备和施工技术被广泛应用于建筑中。BIM技术是一项应用广泛的新技术,对建筑施工有着重要的影响。BIM是建筑信息模型。在实际应用过程中,将建筑物的真实参数信息输入其中,然后系统进行仿真建模,为后续工程的施工提供有效的参考。BIM技术不是一个简单的工作流程,而是通过科学合理的布局为施工工作提供保障。

BIM技术特点主要体现在以下两点:

第一,信息具有很强的真实性和完整性。在构建信息模型的过程中,BIM技术可以在一定程度上掌握更多的信息,保证信息的真实性和完整性。这样可以保证员工决策的合理性,提高信息的利用率,为今后的工作打下良好的基础。

二是具有较强的可视化和仿真特性。在应用BIM技术时,通过图像或模型将整个施工过程和结构更直接地展现在工作人员面前,使工作人员能够正确了解实际施工情况,明确施工要点和施工方向。另外,在合理应用BIM技术的过程中,可以通过施工模拟来预测施工过程中可能遇到的问题。根据预测内容,提前做好施工风险防范等工作[2]。

3 研究背景与现状

近几十年来,现代装配式建筑技术作为现浇混凝土施工的一种替代方法,引起了许多国家的重视、应用和推广。根据住建部和党的十七大的现行政策,明确了我国装配式建筑的发展目标,即坚持走中国特色新型工业化道路,推进业主与信息的深度协调与融合。

目前,国内外对BIM技术的研究较多,包括:BIM技术体系研究、施工可视化协同研究、BIM应用扩展研究等,为BIM技术在装配施工阶段的应用奠定了理论基础。目前研究的重点是BIM技术应用点和软硬件的可行性,忽略了整体应用实施方案,导致应用过程中BIM管理实施内容不清、应用点不清的问题,严重影响了BIM技术在装配施工中应用目标和价值的实现。

4 BIM技术下装配式建筑的优势

装配式建筑是指在建筑施工过程中,能够提高工程质量、保证安全生产、节约资源、保护环境、提高效率的技术和组织管理模式。BIM技术在装配式建筑中的应用,倡导节能环保,强调建筑产品生产技术和生产方式的转变,强调建筑产业链的整合和项目全生命周期的一体化管理,以新的模式和理念实现效益最大化,最终形成产业链整合、组织整合、缩短工期的项目成本节约优势[3]。

5 影响装配施工的因素

5.1 准备

装配式建筑的施工周期和方法不同于传统的浇筑施工,它涉及到预制构件的管理和后续的装配工作。因此,施工前必须做好准备。要保证预制构件和施工现场构件的顺利装配,就要保证预制构件的质量,精心选择加工厂家和材料,从根本上保证建筑质量。这样也便于后期养护工作的开展,避免了材料问题影响施工质量。

5.2 施工方式

由于装配式建筑施工方法的特殊性,施工方法对建筑的整体质量影响较大。在施工过程中,如果某一环节出现差错,将对建筑产生安全隐患。例如,施工中的管线布置是最复杂的环节,也是最容易出错的环节。主要原因是施工过程中管线布置与设计图纸不完全一致。而在实际施工过程中,往往由于天气因素,零件变形或脱落,或由于施工方法不规范,造成管道堵塞。另外,施工现场人流大,会使建筑物产生振动,造成建筑物构件因振动而错位,管线发生偏移。上述情况将影响建筑物的稳定性,降低整个建筑物的质量和使用寿命[4]。由此可见,施工方法对建筑质量起着决定性的作用。优化施工方法,规范施工显得越来越重要。

5.3 施工人员

装配式建筑的施工过程比较复杂,要求施工人员严格按照相关制度进行操作。但在实际施工过程中,受施工人员技术水平的影响,施工模式也不同于传统的浇筑施工模式,从而导致施工人员组织模式的变化。在整个施工过程中,不同工种的人员数量也发生了很大变化,对普通工人的需求减少,新增了操作大型设备的技术人员和预制构件运输人员,加大了管理人员的工作压力。一旦某个环节操作失误,就会影响建筑的施工进度,埋下隐患。此外,施工人员的综合素质也是影响施工的重要因素。如果工人没有充分认识到建筑安全的重要性,就会出现工作态度不端正或不按图纸施工的情况,影响施工质量和施工进度。

5.4 管理模式

与现浇施工相比,预制施工对管理模式也提出了新的要求。管理部门在施工中要深入各部门,尽可能协调各部门之间的工作,促进施工的顺利进行。管理部门还需要协调预制构件制造商与现场安装人员之间的关系,确保所有项目活动都按照指标进行,确保建筑安全。管理人员要对设计图纸进行备份,避免因图纸丢失而无法施工的情况,严格控制验收环节的质量,检查建筑是否与图纸相符,确保建筑质量。

6 BIM施工过程管理应用

6.1 BIM技术在项目进度管理中的应用

工程建设进度能否达到预期要求,对工程的经济效益有着深远的影响。要有效控制工程进度的各个环节,杜绝资源浪费,从而更有效地掌握工程进度。装配式建筑具有构件数量多、安装工艺复杂的特点。为了突出装配式建筑施工速度快的优势,有必要对施工进度进行有效地控制和管理。

由于建筑设计缺陷难以避免,且在施工过程中经常暴露出来,设计变更不可避免;从变更需求、变更申请、监理审批到建设单位审批,最后到建设单位实施;承包商需重新编制相关施工方案和进度计划,并进行相关技术论证和技术交底;另外,对图纸和技术方案的理解上的差异和不足,对施工工艺的熟悉程度和掌握技术的熟练程度也影响设计变更的实施;整个过程所需的时间往往难以估计,这很容易导致项目进度的延误。

首先,利用RIFIT和NavISWork等软件对预制建筑的基础、结构构件、建筑结构、水电管线、装饰装修等进行建模[5]。然后将BIM模型导入到软件中。在施工管理过程中,一方面将涉及所有施工过程的施工进度计划加载到模型中,并关联所有BIM模型信息,实现现场施工的动态三维仿真,直观地监控工程的实时进度;另一方面,由于BIM模型中各种信息的准确性和相关性,一旦参数发生变化,其他相关信息就会自动实时更新。当施工活动中遇到设计变更时,可根据变更要求和施工现场的实际情况及时调整相关参数,实现动态变更;变更后的施工进度也进行调整,实现自动调整。

通过BIM技术实施施工进度管理,实现关键参数的动态调整,控制关键路径,实现最优施工进度。它具有直观易控、管理更加科学、有效、智能化、可视化等优点。它能更好地控制整个工程的施工进度,有效地缩短工期,进一步降低工程造价和投资。

6.2 BIM模型在施工技术交底中的应用

在传统的项目管理中,技术交底通常是以文字描述为基础,项目管理人员以口头教学的方式向职工进行交底。这样,不同的管理人员往往对同一个过程有不同的理解,口语教学方法也多种多样。经营者文化水平和技术水平参差不齐,理解程度不一。认识上容易出错,导致施工技术上的错误,给工程带来很大的质量风险和安全风险,不利于工程安全控制和质量管理。

通过BIM技术的应用,管理人员可以快速、更直接地对施工人员进行三维可视化技术交底,对施工人员进行三维直观教育,使其更容易接受和理解交底内容,迅速了解和掌握施工工艺和要求,使交底效果显著增强。

将BIM技术应用于装配式建筑工程的可视化交底中,可以优化和模拟复杂节点的施工过程,指导现场施工。模型优化完成后,通过视景仿真演示,对装配构件吊装作业人员进行三维动态技术交底。与抽象的技术术语相比,操作人员更容易理解,交底活动更深入,操作人员的操作活动更顺畅,符合要求,从而加快构件安装的施工进度,可有效节约工程造价和投资。

7 结语

在科学技术飞速发展的背景下,BIM技术取得了一定的进步,在我国建筑工程中得到了广泛的应用。它能有效地实现不同阶段、不同部门之间的数据共享和传输,在预制施工中发挥着重要的作用。因此,在实际施工工作中,施工人员应正确认识BIM技术的优势和技术特点,并对实际施工情况进行详细分析,以便在不同的工作环节更合理地应用BIM技术,从而有效保证工程质量,提高施工阶段衔接,促进施工工作有序进行,提高工作效率。同时,在应用BIM技术的同时,也需要关注实际情况,从而推动建筑设计生产模式和管理理念的创新,实现我国建筑业的更好发展。

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