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装配式建筑工程施工过程中BIM技术应用实践

时间:2022-03-23 09:10:12 浏览次数:

zoޛ)j馐H0A 饨ky工作业。装配式建筑工程施工过程中,采用BIM技术有利于促使建筑业向节约、集约以及绿色环保方向转变。较之于传统的现浇建筑,装配式建筑有构件预制阶段,BIM在现阶段装配式建筑工程施工建设过程中的应用如下图所示。

BIM技术在装配式建筑工程项目施工建设过程中应用主要体现在设计、生产制造以及建造施工和运营维护四个阶段,具体分析如下:

1、设计阶段的BIM技术应用

第一,建立BIM模型与绘制图纸。BIM建模主要是基于3D基础,通过参数化设计模式建立信息资料库,最终呈现出数据库以及三维模型。在建立BIM模型过程中,主要有三个阶段,即标准制定、建模以及模型实际应用。对于BIM模型而言,其中任何图形单元均涵盖了结构类型、材质以及尺寸大小等参数,而且构件模型均由参数管控,从而实现了BIM模型之间的关联性。如果构件模型中任何一个参数改变,相关构件均随之发生更新,这有利于图纸错、漏且问题的解决。建成BIM模型以后,根据所需将二维CAD图纸以及构件数量表导出来,从而更加方便而又快捷的对结构数据控制。设计单位通过BIM技术的应用,可以实现可视化设计,而且与建设方、构件厂商以及施工方等沟通交流,进而完善设计方案的修订。

第二,协同与碰撞检查。在装配式建筑设计过程中,BIM技术的应用价值在于协调管理以及管理信息化,从而为各方参与者提供三维信息交互平台,并且将各专业设计模型在这一平台上实现交互与合并,同时各专业以及各参与方之间的协同工作也因此而成为可能。基于BIM技术的碰撞检查,主要是针对装配式建筑设计全生命周期内的多专业进行的协同设计,将已经建成的各专业模型输入BIM碰撞软件分析系统,模拟整个装配操作流程,并在此基础上进行装配碰撞检查,分析和讨论碰撞点,解决因数据信息不互通而造成的设计冲突,在该装配工程施工之前应当先解决存在的问题,减少或避免设计变更甚至返工。

第三,统计工程量与造价管控。现阶段,采用BIM技术可以基于建筑资料数据库对工程量进行快速计算,并且根据模型内的相关信息数据统计计算,有效避免了传统人工操作工作量大的弊端,而且计算准确度提高。具美国CIFE调查统计得出结论,采用BIM技术可以消除大约百分之四十的预算外更改,而且造价估算精度误差可控制在3%范围以内。同时造价估算所需的时间缩短大约80%,经碰撞检查能够有效解决冲突,实现10%的合同价格降低之目的。

2、生产制造阶段的BIM技术应用

第一,构件制作。对于装配式建筑而言,其建造过程中非常重要的环节就是生产预制构件,这是连接设计、吊装施工的纽带。生产预制构件厂家可从BIM信息平台中,直接调取预制构件规格、材质以及尺寸大小等。构件计划制定过程中,有计划地进行生产制造,并且将生产信息及时反馈到BIM平台,让施工方能够全面了解建筑构件的具体生产情况,这有利于施工准备以及生产计划的制定。实践中,为确保预制构件的生产制造质量,促进构件生产、运输以及施工和运维管理,在生产制造构件时将BIM与RFID结合起来,根据实际需求,对构件编码,而且这一编码具有扩展性和唯一性,有利于保证建筑构件信息数据的准确性。将含有建筑构件类型、材质以及尺寸和安装位置等一系列信息RFID芯片植入构件内,以便于人员查阅和读取,并利用这些信息资料。根据施工情况,将构件施工质量及其进度等数据信息及时反馈到BIM资源共享平台,以便及时对计划进行适当的调整,减少或者避免待工和待料现象,基于BIM平台实现协同互通。

第二,构件运输及其管理。在预制构件制造过程中,运输车上植入了RFID芯片,这有利于准确跟踪和收集信息数据。在规划构件运输方案时,应当根据构件尺寸科学合理的選择运输工具,根据构件存储情况对运输路线进行合理布设,并且依照施工顺序对其运输顺序进行合理安排。

3、建造施工阶段的BIM技术应用

第一,预制构件管理。这里所说的管理,主要是进行现场管理,尤其是装配式建筑预制构件类型繁多,构件丢失或者错用现象屡见不鲜,所以需对预制构件加强现场管理。在此过程中,利用RFID与BIM两种技术相互结合,对构件追踪管控。构件入场过程中,在门禁软件系统中布设RFID阅读器;车辆入场信息接收以后,组织人员现场检验,并且确认准确无误,根据规划线路将其引至指定位置,在RFID芯片内输入构配件到场信息。构件吊装施工过程中,工作人员仅需利用阅读器以及显示器,按信息依次吊运、施工装配,这有利于提高装配施工质量和效率。

第二,模拟仿真。一般而言,装配式建筑工程项目施工建设过程中,机械化程度都非常的高,而且施工工艺非常的复杂,尤其对安防要求更高,需各方加强协调配合。在施工之前,施工方采用BIM技术可事先进行装配吊装模拟仿真,对施工流程和方案进行优化,这有利于确保构件准确到位。装配式建筑工程中施工过程中,采用BIM技术优化场地布设方案,尤其是垂直机械、构配件以及临时设施可以合理布置,并利用该技术对临时道路以及运输路线进行准确定位,减少二次浪费、降低成本,有效提高吊装施工效率,加快建筑装配施工进度。在装配工序施工之前,利用BIM技术进行技术可视化交底,基于三维展示,更为直观的交底,从而实现各部门之间的相互沟通与交流。值得一提的是,施工单位可基于BIM技术对突发安全事件进行模拟,通过健全和改进应急预案来有效减少安全事故发生率。

第三,质量、成本以及进行控制。装配式建筑工程施工建设过程中,采用BIM技术手段将施工对象与进度数据有机连接起来,并且将“3D-BIM”模型有效的转换为“4D-BIM”可视化模型,这有利于对装配施工进度进行跟踪监控。同时,通过资源维度的引入可以建立“5D-BIM”模型,通过该模型模拟施工全过程和相关资源、成本的投入,并在此基础上构建装配式“动态施工规划”,对拟建装配建筑施工质量、成本以及施工进度等进行动态化管控。

4、运营维护阶段的BIM技术应用

装配式建筑一旦突发火灾,基于BIM信息模型界面能够实现火警警报自动化接触,并且进行准确的定位,为安全疏散人群以及灾情的及时处理,提供重要的参考信息。在维护装配式建筑与设备时,运维管理人员可以从BIM模型中调取预制构件信息,从而提高装配建筑的维修效率。同时,利用预制构件RFID标签,获取构件信息并取得生产、施工安装工人以及运输信息,从而对施工质量进行追溯,责任归属更加的明确。基于预制构件内的RFID标签,监控装配式建筑使用时的能耗,这有利于在BIM模型内部对高能耗部位进行准确定位,采取合理的方法处理。

结束语:

总而言之,装配式建筑实际上就是“集成”,基于BIM技术实现全生命周期的有效管控,提高装配式建筑施工质量和效率,从而促进装配式建筑的推广。

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