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摘要:装配式建筑作为未来建筑行业的发展方向,由于是预制构件的生产,施工过程中的污染大幅度降低,属于绿色施工,目前装配式建筑的应用范围也越来越大,但事实上,装配式建筑的发展速度并不快,而且在应用过程中也存在较多的问题,目前得到行业广泛认可的建筑信息化的核心技术就是 BIM 技术,BIM技术的优势在于实现与装配式建筑的对接。本文阐述了 BIM 技术的发展现状、技术优势、在装配式建筑中的应用以及未来的发展前景,以供同行参考。
关键词:BIM 技术;装配式建筑;应用
引言
BIM 技术的核心功能是对建筑模型的构建,模型中涵盖了项目的所有数据,对工程施工过程中的所有相关信息进行体现,我国目前的 BIM 技术起步比较晚,大多数的应用仅仅停留在设计阶段,对于工程管理以及施工过程中的指导要少一些。
1 装配式建筑发展现状
国内目前的建筑工程主要使用的建筑材料为钢筋混凝土,施工过程中大多数工程采用的是现浇混凝土的施工方式,混凝土由搅拌站提供,采用罐车运输至现场,采用车泵或者是车载泵进行泵送浇筑,工人在浇筑部位采用辅助振捣等措施,确保混凝土形成密实结构,由于是现场施工,因此过程中安全隐患较多,并且现浇混凝土过程中,由于收盘多方等因素的影响,会导致材料的浪费,不确定因素较多。而装配式建筑则不存在这种问题,其优势在于:质量容易控制,由于在预制厂内成型养护,因此避免过程变化因素的影响,质量更加容易控制;由于预制构件厂可以采用全封闭的料仓以及生产车间,因此,过程中降低了对于环境的污染,开展绿色生产;对于项目上,由于是预制构件,可以提前安排生产,有利于施工进度的提前。而装配式建筑在用用过程中也存在较多的问题,没有统一的国家标准要求,相关企业的管理制度不够健全,预制构件的标准要求不一致等,这些问题急需解决。
2 BIM 技术应用现状
工程项目的全生命周期均可以通过 BIM 技术实现全程的模拟,通过对模型的不断优化,计算项目不同时间节点的施工工艺,以及材料的需求量等。BIM 技术作为核心技术,其优势在于可以将项目不同阶段形成的信息不对称等导致的施工技术存在缺陷等问题解决好。所以,BIM 技术与装配式建筑缺一不可,紧密相关。
3 装配式建筑的优势
3.1 缩短建设工期
所谓装配式建筑,就是采用预制构件现场组装的形式,施工过程中多为机械施工,代替了一部分人工作业,这在一定程度上减少了施工步骤,提升施工效率,缩短施工时间。预制构件在厂内生产,可提前根据施工进度安排进行生产,根据装配式建筑的定义可知,装配式建筑是把在工厂中预制好的构件直接在工地上进行装配,大部分都是用机械进行作业,取代了很多手工作业,比如混凝土浇筑前的钢筋捆绑等,从而节省时间。
3.2 节能环保
节能环保符合国家对于保护环境、节省能源的政策要求,装配式由于自身的特征,在生产过程中,可以循环使用模板,原材料方面可以一定比例替代工业废渣,形成零排放,真正做到绿色生产,在节省能源的同时保护了环境。
3.3 工程质量与安全得到保障
以往的施工现场,涉及到的不安全因素很多,包括高空作业、施工噪音等等。由于受到施工人员技术水平的限制,施工过程中出现质量问题的几率大大增加,在工作过程中安全隐患也不断增加。而装配式建筑的优势在于,在预制构件厂直接成型养护,基本不进行高空作业,降低施工风险,当制备好的预制构件运输至现场时,会由专业人员对预制构件进行相应操作,提升了施工质量,降低质量问题的发生几率,减少安全隐患。
3.4 提升生产效率,节约成本
预制构件全部由预制构件厂进行批量生产,通过一定时间的养护,满足强度要求,运送至现场,进行组装,因此,项目使用模板以及脚手架的数量大幅度降低,如此,对于降低施工成本是有利的,简化施工流程,减少施工时间,提升施工效率。
3.5 施工便捷
以往的建筑施工会受到温度等因素的限制,比如严寒地区冬季施工进度迟缓或者是不施工,冬季混凝土浇筑不仅成本高,温度过低无法施工,严重影响施工周期,降低施工效率。而装配式建筑施工过程中则不存在上述问题,在预制构件厂制备构件,封闭生产可以进行保温作业,当养护龄期达到抗冻临界强度时,便可运送至项目进行组装施工,而且施工大部分作业也可以在室内完成,生產施工过程中不会受制于外界气温,不影响施工进度。
4 BIM 技术在装配式建筑中的应用
4.1 设计阶段应用
BIM 技术建模、图纸绘制已经不再是二维图纸的形式,BIM技术建模基于 3D 模拟,通过输入不同的参数,对构件的详细资料库进行创建,设计模式整合了数据及模型。BIM 模型里包含了构件的所有数据信息,当其中的一个构件发生相应的变化,或者出现相应的问题,BIM 模型会将与变化数据所有相关联的数据进行匹配更改,这一优势在于解决了图纸与图纸、数据与数据间不互通的问题,确保每一个构件数据的准确性。
4.2 生产阶段应用
装配式建筑中,采用 BIM 技术,可以提升制作过程中的效率。比如说:完成方案设计后,设计人员可以将构件的信息进行共享,共享对象为预制构件生产商,通过共享,生产厂家可以对构件的具体尺寸数据进行详细了解,通过有效沟通,提升自动化生产效率。
4.3 施工阶段应用
(1)选择 BIM 软件对三维场地模型进行构件,形成动态展现效果,展现内容包括了出口与入口、生产设备以及摆放的场地等,将施工活动流程通过 BIM 模型展现出来。
(2)结合 BIM 可视化技术,对钢筋以及管线节点进行碰撞检查,检查无误的模型整合至施工场地模型当中,开展吊装施工的模拟。
(3)采用施工模拟之前,应确保基于实际的施工进度,重点模拟关键工序,对于关键工序的施工应做到对现场每一位施工人员开展技术交底,使现场施工人员对于施工作业的环境与技术措施有一个全面的了解,模拟完成,输出视频,对实际预制构件的安装进行指导。
4.4 运营维护阶段应用
预制构件厂生产每一个构件时,都会在这个构件上标注相应的信息,这也是每一个构件不同于其他构件的信息特征,相关维护人员通过观看信息便可了解该构件,大幅度提升维修效率。不仅如此,通过标签信息,可以了解到具体的责任人,每一个构件都拥有自己的身份,当装配式建筑检测时,可以根据相关信息,迅速找到相应位置,采用合理的措施解决问题,提升了构件的日常维护效率。
5 BIM 技术在装配式建筑中的应用前景
建筑行业未来的发展方向必将是工业化的发展,绿色节能建筑也是将来的发展方向,国家现阶段也在大力推广绿色建筑以及绿色建材,装配式建筑试点城市越来越越多。政府也明确指出:对于新型建造方式的发展,全力支持,未来 5 年,将大力推广装配式建筑,提升装配式建筑的占比。
6 结束语
未来的建筑发展方向逐渐趋于绿色化,绿色建筑不仅节约能源,还可持续利用工业废弃物,真正做到企业零排放,不会造成环境的污染,而装配式建筑正是顺应了可持续发展的理念,改变了传统的施工模式,减少施工步骤,降低不安全因素,缩短了施工周期。而融入了 BIM 技术的装配式建筑,解决了单项目中图纸、信息之间数据不对称的问题,提升了装配式建筑在设计阶段、生产阶段、施工阶段以及运营维护阶段的工作效率。因此,融入了BIM 技术的装配式建筑,其发展前景无可限量
参考文献:
[1]张迎春,潘捷.BIM 技术在装配式建筑全寿命周期中的应用研究[J].中国住宅设施,2017(03):47-49.
[2]杨亚丽,刘可心,李彦婕.BIM 技术在装配式建筑中的应用研究综述[J].黑龙江科技信息,2017(05):258-259.
[3]董苏然,许晓文,付素娟.BIM 技术在装配式建筑设计中的应用实践[J].建设科技,2017(03):37-39.
[4]朱维香.BIM 技术在装配式建筑中的应用研究[J].山西建筑,2016,42(14):227-228.
[5]白庶,张艳坤,韩凤,张德海,李微.BIM 技术在装配式建筑中的应用价值分析[J].建筑经济,2015,36(11):106-109.
关键词:BIM 技术;装配式建筑;应用
引言
BIM 技术的核心功能是对建筑模型的构建,模型中涵盖了项目的所有数据,对工程施工过程中的所有相关信息进行体现,我国目前的 BIM 技术起步比较晚,大多数的应用仅仅停留在设计阶段,对于工程管理以及施工过程中的指导要少一些。
1 装配式建筑发展现状
国内目前的建筑工程主要使用的建筑材料为钢筋混凝土,施工过程中大多数工程采用的是现浇混凝土的施工方式,混凝土由搅拌站提供,采用罐车运输至现场,采用车泵或者是车载泵进行泵送浇筑,工人在浇筑部位采用辅助振捣等措施,确保混凝土形成密实结构,由于是现场施工,因此过程中安全隐患较多,并且现浇混凝土过程中,由于收盘多方等因素的影响,会导致材料的浪费,不确定因素较多。而装配式建筑则不存在这种问题,其优势在于:质量容易控制,由于在预制厂内成型养护,因此避免过程变化因素的影响,质量更加容易控制;由于预制构件厂可以采用全封闭的料仓以及生产车间,因此,过程中降低了对于环境的污染,开展绿色生产;对于项目上,由于是预制构件,可以提前安排生产,有利于施工进度的提前。而装配式建筑在用用过程中也存在较多的问题,没有统一的国家标准要求,相关企业的管理制度不够健全,预制构件的标准要求不一致等,这些问题急需解决。
2 BIM 技术应用现状
工程项目的全生命周期均可以通过 BIM 技术实现全程的模拟,通过对模型的不断优化,计算项目不同时间节点的施工工艺,以及材料的需求量等。BIM 技术作为核心技术,其优势在于可以将项目不同阶段形成的信息不对称等导致的施工技术存在缺陷等问题解决好。所以,BIM 技术与装配式建筑缺一不可,紧密相关。
3 装配式建筑的优势
3.1 缩短建设工期
所谓装配式建筑,就是采用预制构件现场组装的形式,施工过程中多为机械施工,代替了一部分人工作业,这在一定程度上减少了施工步骤,提升施工效率,缩短施工时间。预制构件在厂内生产,可提前根据施工进度安排进行生产,根据装配式建筑的定义可知,装配式建筑是把在工厂中预制好的构件直接在工地上进行装配,大部分都是用机械进行作业,取代了很多手工作业,比如混凝土浇筑前的钢筋捆绑等,从而节省时间。
3.2 节能环保
节能环保符合国家对于保护环境、节省能源的政策要求,装配式由于自身的特征,在生产过程中,可以循环使用模板,原材料方面可以一定比例替代工业废渣,形成零排放,真正做到绿色生产,在节省能源的同时保护了环境。
3.3 工程质量与安全得到保障
以往的施工现场,涉及到的不安全因素很多,包括高空作业、施工噪音等等。由于受到施工人员技术水平的限制,施工过程中出现质量问题的几率大大增加,在工作过程中安全隐患也不断增加。而装配式建筑的优势在于,在预制构件厂直接成型养护,基本不进行高空作业,降低施工风险,当制备好的预制构件运输至现场时,会由专业人员对预制构件进行相应操作,提升了施工质量,降低质量问题的发生几率,减少安全隐患。
3.4 提升生产效率,节约成本
预制构件全部由预制构件厂进行批量生产,通过一定时间的养护,满足强度要求,运送至现场,进行组装,因此,项目使用模板以及脚手架的数量大幅度降低,如此,对于降低施工成本是有利的,简化施工流程,减少施工时间,提升施工效率。
3.5 施工便捷
以往的建筑施工会受到温度等因素的限制,比如严寒地区冬季施工进度迟缓或者是不施工,冬季混凝土浇筑不仅成本高,温度过低无法施工,严重影响施工周期,降低施工效率。而装配式建筑施工过程中则不存在上述问题,在预制构件厂制备构件,封闭生产可以进行保温作业,当养护龄期达到抗冻临界强度时,便可运送至项目进行组装施工,而且施工大部分作业也可以在室内完成,生產施工过程中不会受制于外界气温,不影响施工进度。
4 BIM 技术在装配式建筑中的应用
4.1 设计阶段应用
BIM 技术建模、图纸绘制已经不再是二维图纸的形式,BIM技术建模基于 3D 模拟,通过输入不同的参数,对构件的详细资料库进行创建,设计模式整合了数据及模型。BIM 模型里包含了构件的所有数据信息,当其中的一个构件发生相应的变化,或者出现相应的问题,BIM 模型会将与变化数据所有相关联的数据进行匹配更改,这一优势在于解决了图纸与图纸、数据与数据间不互通的问题,确保每一个构件数据的准确性。
4.2 生产阶段应用
装配式建筑中,采用 BIM 技术,可以提升制作过程中的效率。比如说:完成方案设计后,设计人员可以将构件的信息进行共享,共享对象为预制构件生产商,通过共享,生产厂家可以对构件的具体尺寸数据进行详细了解,通过有效沟通,提升自动化生产效率。
4.3 施工阶段应用
(1)选择 BIM 软件对三维场地模型进行构件,形成动态展现效果,展现内容包括了出口与入口、生产设备以及摆放的场地等,将施工活动流程通过 BIM 模型展现出来。
(2)结合 BIM 可视化技术,对钢筋以及管线节点进行碰撞检查,检查无误的模型整合至施工场地模型当中,开展吊装施工的模拟。
(3)采用施工模拟之前,应确保基于实际的施工进度,重点模拟关键工序,对于关键工序的施工应做到对现场每一位施工人员开展技术交底,使现场施工人员对于施工作业的环境与技术措施有一个全面的了解,模拟完成,输出视频,对实际预制构件的安装进行指导。
4.4 运营维护阶段应用
预制构件厂生产每一个构件时,都会在这个构件上标注相应的信息,这也是每一个构件不同于其他构件的信息特征,相关维护人员通过观看信息便可了解该构件,大幅度提升维修效率。不仅如此,通过标签信息,可以了解到具体的责任人,每一个构件都拥有自己的身份,当装配式建筑检测时,可以根据相关信息,迅速找到相应位置,采用合理的措施解决问题,提升了构件的日常维护效率。
5 BIM 技术在装配式建筑中的应用前景
建筑行业未来的发展方向必将是工业化的发展,绿色节能建筑也是将来的发展方向,国家现阶段也在大力推广绿色建筑以及绿色建材,装配式建筑试点城市越来越越多。政府也明确指出:对于新型建造方式的发展,全力支持,未来 5 年,将大力推广装配式建筑,提升装配式建筑的占比。
6 结束语
未来的建筑发展方向逐渐趋于绿色化,绿色建筑不仅节约能源,还可持续利用工业废弃物,真正做到企业零排放,不会造成环境的污染,而装配式建筑正是顺应了可持续发展的理念,改变了传统的施工模式,减少施工步骤,降低不安全因素,缩短了施工周期。而融入了 BIM 技术的装配式建筑,解决了单项目中图纸、信息之间数据不对称的问题,提升了装配式建筑在设计阶段、生产阶段、施工阶段以及运营维护阶段的工作效率。因此,融入了BIM 技术的装配式建筑,其发展前景无可限量
参考文献:
[1]张迎春,潘捷.BIM 技术在装配式建筑全寿命周期中的应用研究[J].中国住宅设施,2017(03):47-49.
[2]杨亚丽,刘可心,李彦婕.BIM 技术在装配式建筑中的应用研究综述[J].黑龙江科技信息,2017(05):258-259.
[3]董苏然,许晓文,付素娟.BIM 技术在装配式建筑设计中的应用实践[J].建设科技,2017(03):37-39.
[4]朱维香.BIM 技术在装配式建筑中的应用研究[J].山西建筑,2016,42(14):227-228.
[5]白庶,张艳坤,韩凤,张德海,李微.BIM 技术在装配式建筑中的应用价值分析[J].建筑经济,2015,36(11):106-109.