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BIM技术在装配式建筑施工过程中的应用研究
发布日期:2021-12-13 10:22:00
       十九届五中全会以来,数字经济与各领域实体经济的深度融合成为产业转型升级的重要驱动力。2020年7月,住房和城乡建设部、国家发展改革委、科技部等十三部门联合印发了《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》,提出要大力推进建筑业智能化转型升级。作为智能建造与建筑工业化协同发展要素,装配式建筑及BIM技术日益成为打造我国智能建筑全产业链体系的重要抓手。
       随着建筑行业持续转型升级,更多的先进技术、管理理念被运用到建筑行业中,提升了工作效率和工程质量,促进装配式建筑的发展。装配式建筑是目前较新型的建造方式,将其与BIM技术相结合,可实现设计、施工管理及运营维护,优化工程项目总过程,以保证工程项目的综合效益。
       一、BIM技术概述
       BIM是建筑信息化模型的简称,该技术在建筑工程施工中的应用主要是通过构建三维可视化模型充分体现建筑工程各施工环节的实际情况,包括工程的进度、施工材料的使用情况以及施工环节存在的风险问题等,工程管理人员以此为依据开展工程管理工作,有利于提高管理工作的全面性和实效性。构建模型的过程中应用了三维技术,能够真实模拟出施工现场的具体情况,还可以在设计环节模拟各设计方案应用的过程和产生的效果,从而选择最佳的设计方案,实现各施工资源的优化分配,避免资源浪费等问题,保证设计方案与建筑工程施工实际情况的一致性。BIM技术的优点体现在以下几方面:(1)BIM技术具有可视化功能,通过三维立体模型全面展示建筑工程的物理信息和功能信息,并能根据施工需要随时提取相关数据信息,有助于工程施工的顺利进行。(2)BIM技术能够模拟施工过程,帮助施工人员及时发现工程施工中存在的风险和隐患,并制定科学有效的措施进行预防和处理,保证建筑工程施工的安全性和稳定性。(3)BIM技术还具有优化性的功能。在实际施工中,管理人员能够结合模型的演示和模拟对施工环节进行优化与改进。但该技术在前期应用过程中需要消耗较高的成本,并且对于人员的技术水平要求较高,因此,工程建筑企业要提高人员的专业技术能力,从而提高BIM技术应用的有效性与可靠性,推动建筑工程施工各环节顺利有序地进行。
       二、BIM技术的应用优势
       协调性装配式建筑将各种建筑部件分别进行加工,再运输到施工现场进行安装。在其过程中涉及的施工环节、施工单位及各专业均较多,需要进行统一的信息化交流、数据传输。相关企业需要结合BIM技术进行有效的信息协调、功能协调,促进各部门、专业和施工单位等进行协同的信息交流、共同作业,实现统一的信息管理、统筹安排,保证整体施工的效率与进度。1.2可视化优势传统的装配式建筑通过对设计人员的设计图纸进行工程构建信息记录,并以二维图像的形式向施工人员展示,无法充分展示设计意图。设计人员可结合自身图纸设计、相关符号信息,通过BIM技术将二维图纸信息转变为三维模型,以此作为科学的施工指导,可对工程总体进行概括与展示,可明确工程构建的具体信息、相应材料属性,有利于施工过程中的信息与交流,运用其可视化的优势展现正确的建筑模型、设计意图。
       三、BIM技术在装配式建筑施工过程中的应用
       3.1预制构件的应用
       在装配式施工当中,最重要的一个环节就是预制结构构件,预制构件的顺利完成是保证工程顺利进行的基础,也是整个工程最为核心的部分,在预制构件环节,BIM技术能起到很好的提高工程效率的作用,不管是对于预制构件进行设计还是实际的生产,都可以很好地利用BIM技术。在工程设计环节,需要搜集各类的数据来作为设计的参考,BIM技术具有较好的数据搜集处理功能,它能够快速收集到与建筑需求相关的数据,并且将这些数据进行详细的整理,然后再对这些数据进行参数化处理,利用BIM模型可以设计出一个合理的方案,同时还可以对工程设计进行检测勘验,因为BIM的技术可以进行模拟来减少设计图纸和实际操作过程中的误差,通过这种对比可以及时发现设计图纸当中的不合理之处,然后对这些不合理的设计结构进行优化,从而提高预制构件的标准性。
       3.2BIM技术在施工安全管理中的应用
       装配式建筑可以运用BIM技术对施工过程进行多方面管理。在安全管理方面,装配式建筑施工现场隐患多,分布广,常见有高空落物、预制构件码放错误、预制构件吊装不到位、塔吊碰撞、脚手架失稳、高空坠落等风险。借助BIM技术可视化、可漫游优势,工程管理人员可以在工程开工前,用BIM软件对工程项目的安全控制点、有重大危险源的部位、关键施工环节等进行模拟演示,从而发现潜在的风险因素,做好排除和应对措施。同时,工程管理人员可以运用BIM技术对工人实施安全教育与施工培训。通过动画视频、VR虚拟漫游等方式向工人讲解安全知识和施工操作要点,为他们提供身临其境的感受,增强工人的安全防范意识,规范施工操作要领,降低安全事故发生概率。
       3.3BIM技术在提高施工效率中的应用
       装配式建筑工程施工的现场存在着诸多安全隐患,而且施工过程中涉及诸多材料、机械设备和技术等的应用,增加了施工过程的难度和复杂性以及安全事故发生的概率。在施工过程中应用BIM技术能够通过三维模型对工程重要节点连接的施工进行可视化管理,从而提高现场施工设备与技术应用的合理性和有效性,降低误差问题发生的概率。仪器设备的精密性对于施工定位的准确性有着至关重要的影响,利用BIM技术能够对仪器设备的精密性进行调整与改进,从而最大限度地减小施工中的误差。工程造价管理作为装配式建筑工程施工管理的重要内容,对于节约施工成本,增加工程项目的经济效益发挥着积极作用。BIM技术的应用能够提高工程造价管理的精细化程度,根据工程施工的实际情况提高预算的精度并调整施工方案。除此之外,通过预制加工的方式有助于提高工程管理工作的效率和质量,缩短工期,满足装配式建筑工程项目的建设要求。
       3.4装配式建筑运营维护中的BIM技术应用
       (1)进行后期维护管理时,BIM技术可提升其效率,并可保证施工的时效性。在装配式装修过程中可能会发生火灾,管理人员可利用相关经济管理资料、应急综合工管理功能,快速准确定位火灾的位置,明确火灾的情况并快速报警,以及时进行补救工作。进行设备维护时,可从BIM的模型中快速准确地提取相应的构建信息,并根据采购信息、材料属性对比市场价格,再联系生产厂家。(2)进行现场设备质量、能源消耗管理时,利用BIM技术促进了装配式建筑工程的智能信息化、自动化发展。通过BIM技术明确构件的基本信息运输流程、生产厂家、安装人员等综合信息,快速确定质量问题,并及时追究责任。
       BIM技术作为现阶段装配式建筑工程施工的常用技术,有助于提高工程材料和资源的利用率,降低工程成本,能有效提高建筑工程施工的效率和质量。因此,施工单位需要明确BIM技术的具体应用范围与方法,结合装配式建筑工程施工的实际情况和具体要求,构建与完善工程三维模型,从而充分发挥科学技术的优势,提高工程施工管理的技术水平,保证工程各施工环节的顺利进行,增加工程项目的经济效益.
 
       作者:王志杰 金松