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【摘要】预制装配式住宅具有高效、节能、环保的优势,在我国拥有广泛的发展前景。基于此,本文分析了BIM技术在预制装配式住宅设计中的应用,从前期规划的应用、方案设计的应用、方案深化的应用、协同设计的应用等方面进行了论述,并从施工进度控制、施工安全管理、工程变更管理等方面探析了BIM技术在预制装配式住宅绿色施工中的应用。
【关键词】BIM技术;预制装配式住宅;绿色施工
绿色施工践行可持续发展理念,坚持在施工过程中实现社会、经济、环境的平衡。关于绿色施工所遵循的原则,包括降低施工过程对周围环境的影响、规避施工过程对周围植被及地貌的破坏、提升施工过程中的能源使用率、控制施工过程中的材料使用效率等内容。
1、BIM技术在预制装配式住宅设计中的应用
1.1在前期规划的应用
在建筑前期规划中,BIM技术有多种用途,可从场地风环境模拟分析、场地模型日照分析、建筑形体布局分析等方面论述。例如,场地风环境模拟分析。在初步分析场地后,就可建立数据模型,随之将该模型导入相关流体力学软件,以进行风环境模拟分析。例如,场地模型日照分析。选用Protect进行模拟,可标示建筑适宜朝向范围、不适宜朝向范围、最佳朝向角度等内容,以确定建筑的最佳朝向。例如,建筑形体布局分析。整合模拟所得数据,就可进行方案间的对比,以分析建筑形式的优缺点,并最终确定建筑形体布局,也可为深化设计提供数据支持。
1.2在方案设计的应用
应用BIM技术,可有效提升设计效率,诸多优化手段可促进方案比选。为保证设计策略的针对性,还可结合绿色建筑理念,进行各专业领域的沟通,最大程度地规避设计失误问题。具体而言,关于方案比选,可利用BIM技术分析各个方案的工程造价、建筑造型等内容,以实现最优方案的选择。例如,户型面积控制,可利用BIM模块进行体块推敲,以反映不同功能空间的面积,随之建筑师可依据实际情况进行调整[1]。考量绿色建筑的标准,可将BIM模型导入相关软件,如生态节能分析软件Ecotect,以进行能耗模拟分析,使住宅具备可持续、低能耗的特质。
1.3在方案深化的应用
当住宅方案确定后,应对设计模型进行深化设计,以完善模型搭建工作,促进指导性施工进程。例如,依据构件模型,预制构件工厂及现场施工可顺利开展工作。在BIM模型的拆分环节,尤其要注重构件的划分,这也是预制构件深化设计的重要内容。在BIM技术支持下,预制构件厂可与各专业在同一平台上达成一致意见,如此构件模型就可科学转化为构件实体。依托BIM软件,还可建立预制构件模型库,为预制构件工厂的生产提供标准,也可在数据库中选择适当预制构件,以进一步优化方案模型。此外,依据BIM技术,可对相关软件进行开发,使之具备预制构件的自动配筋功能,并由构件模型直接生成图纸,使每个构件均有专属编码。关于预制构件连接,可利用结构模型软件Tekla Structures,发挥其参数化节点功能及图纸导出功能。
1.4在协同设计的应用
依托共同的BIM平台,各专业可共享信息,实现项目协作,如水暖电等专业的协同设计。为完成项目目标,项目组应创建完整的项目信息及文档,以便项目组成员查看及使用,并将后期收集的信息加以分析,实现与各专业的信息共享,使各专业及时调整、即时交流。例如,依托BIM技术的碰撞检查,可协调各专业的矛盾,有利于项目设计的优化。关于协同设计,不仅是设计各方协同,设计单位与施工企业、三维设计及二维设计等也应协同,以实现信息在建筑全生命周期的传递,有效规避工程变更问题。此外,在BIM平台实现信息共享的同时,应保证信息的安全性,如BIM构件库关系企业的核心竞争力,不能随意拷贝。
2、BIM技术在预制装配式住宅绿色施工中的应用
2.1施工进度控制
绿色建筑产业是恒大将来的战略方向之一,依托恒大的相关技术要求,BIM平台可发挥出极大的技术集成效应,并推动绿色施工进度控制信息化。关于BIM技术对施工进度的控制,可从辅助制定项目计划、施工计划调整等方面分析。例如,辅助制定项目计划。BIM技术可构建模拟施工的4D模型,以4D模型为指导,项目参与方可明确各阶段施工工序的内容及进度,并排查工期延误情况,以优化施工计划。例如,施工计划调整。受不可控因素影响,施工进度常出现与原计划的偏差,而施工方可对项目进程进行实时监控,并运用红外扫描、拍照等手段采集相关信息。如此,依托BIM平台,就可生成实际进度与计划进度的对比图,而项目参与方可在可视化数据平台上商讨解决方案。
2.2施工安全管理
践行房地产绿色经营管理,恒大就要保证工程建设符合社会效益、经济效益、生态效益。为提升绿色施工效益与效率,应保证施工安全。在实际施工中,项目组可依托BIM技术进行施工安全管理,以控制施工环境中多变的安全影响因素,如触电、高处坠落、物体打击、坍塌等。具体而言,以此为依据,施工现场可划分安全区域,并将相关信息输入BIM模型,而4D施工模拟就可模拟施工现场环境,以提前判别安全隐患,并采取措施加以规避。例如,依托BIM技术,可运用标准构件进行脚手架的虚拟搭建,并实现最优设计[2]。关于安全质量管理,依托BIM平台,施工及监理方可将质检及安全数据导入BIM模型,并将之关联施工节点及构件,如此就可集成项目整体信息模型,随之生成工程质量安全统计分析表格。
2.3工程变更管理
践行“科技创新,打造绿色住宅建筑”的发展战略,恒大应致力于科技创新、科技攻关,以解决工程中的实际问题。在项目施工中,工程变更较为常见,做好工程变更管理,可极大地加快工程进度、降低造价、改善建筑质量。依托BIM平台,工程变更管理更为便捷高效。具体而言,若工程因设计改变出现变更,只需修改BIM模型,其他图纸数据也随之更新,有效提升工程管理效率。在传统模式下,若工程出现变更,还需考虑施工预算、合同价款等问题。而BIM模型可直接生成变更数据统计表,加之BIM竣工模型也可详细记录工程变更数据,极大地便利了工程造价结算。
结论:
综上所述,为践行房地产绿色经营管理,应在预制装配式住宅的工程实践中探究BIM技术应用。本文具体分析了预制装配式住宅工程建设最优方案的设计过程,论述了Protect模拟、预制构件的自动配筋功能、BIM技术的碰撞检查等方案设计内容,并结合模拟施工4D模型、BIM模型修改等,提出了施工进度控制、施工安全管理等措施。
参考文献:
[1]高峰.BIM技术在PC装配式住宅设计施工阶段的应用研究[D].江苏科技大学,2017.
[2]于超.BIM技术在预制装配式住宅设计及其绿色施工中的应用研究[D].天津大学,2016.
作者简介:
黄浩贤(1990.06--),性别:男,籍贯:广東省佛山市,学历:本科,毕业于佛山科技学院,研究方向:工程管理。
【关键词】BIM技术;预制装配式住宅;绿色施工
绿色施工践行可持续发展理念,坚持在施工过程中实现社会、经济、环境的平衡。关于绿色施工所遵循的原则,包括降低施工过程对周围环境的影响、规避施工过程对周围植被及地貌的破坏、提升施工过程中的能源使用率、控制施工过程中的材料使用效率等内容。
1、BIM技术在预制装配式住宅设计中的应用
1.1在前期规划的应用
在建筑前期规划中,BIM技术有多种用途,可从场地风环境模拟分析、场地模型日照分析、建筑形体布局分析等方面论述。例如,场地风环境模拟分析。在初步分析场地后,就可建立数据模型,随之将该模型导入相关流体力学软件,以进行风环境模拟分析。例如,场地模型日照分析。选用Protect进行模拟,可标示建筑适宜朝向范围、不适宜朝向范围、最佳朝向角度等内容,以确定建筑的最佳朝向。例如,建筑形体布局分析。整合模拟所得数据,就可进行方案间的对比,以分析建筑形式的优缺点,并最终确定建筑形体布局,也可为深化设计提供数据支持。
1.2在方案设计的应用
应用BIM技术,可有效提升设计效率,诸多优化手段可促进方案比选。为保证设计策略的针对性,还可结合绿色建筑理念,进行各专业领域的沟通,最大程度地规避设计失误问题。具体而言,关于方案比选,可利用BIM技术分析各个方案的工程造价、建筑造型等内容,以实现最优方案的选择。例如,户型面积控制,可利用BIM模块进行体块推敲,以反映不同功能空间的面积,随之建筑师可依据实际情况进行调整[1]。考量绿色建筑的标准,可将BIM模型导入相关软件,如生态节能分析软件Ecotect,以进行能耗模拟分析,使住宅具备可持续、低能耗的特质。
1.3在方案深化的应用
当住宅方案确定后,应对设计模型进行深化设计,以完善模型搭建工作,促进指导性施工进程。例如,依据构件模型,预制构件工厂及现场施工可顺利开展工作。在BIM模型的拆分环节,尤其要注重构件的划分,这也是预制构件深化设计的重要内容。在BIM技术支持下,预制构件厂可与各专业在同一平台上达成一致意见,如此构件模型就可科学转化为构件实体。依托BIM软件,还可建立预制构件模型库,为预制构件工厂的生产提供标准,也可在数据库中选择适当预制构件,以进一步优化方案模型。此外,依据BIM技术,可对相关软件进行开发,使之具备预制构件的自动配筋功能,并由构件模型直接生成图纸,使每个构件均有专属编码。关于预制构件连接,可利用结构模型软件Tekla Structures,发挥其参数化节点功能及图纸导出功能。
1.4在协同设计的应用
依托共同的BIM平台,各专业可共享信息,实现项目协作,如水暖电等专业的协同设计。为完成项目目标,项目组应创建完整的项目信息及文档,以便项目组成员查看及使用,并将后期收集的信息加以分析,实现与各专业的信息共享,使各专业及时调整、即时交流。例如,依托BIM技术的碰撞检查,可协调各专业的矛盾,有利于项目设计的优化。关于协同设计,不仅是设计各方协同,设计单位与施工企业、三维设计及二维设计等也应协同,以实现信息在建筑全生命周期的传递,有效规避工程变更问题。此外,在BIM平台实现信息共享的同时,应保证信息的安全性,如BIM构件库关系企业的核心竞争力,不能随意拷贝。
2、BIM技术在预制装配式住宅绿色施工中的应用
2.1施工进度控制
绿色建筑产业是恒大将来的战略方向之一,依托恒大的相关技术要求,BIM平台可发挥出极大的技术集成效应,并推动绿色施工进度控制信息化。关于BIM技术对施工进度的控制,可从辅助制定项目计划、施工计划调整等方面分析。例如,辅助制定项目计划。BIM技术可构建模拟施工的4D模型,以4D模型为指导,项目参与方可明确各阶段施工工序的内容及进度,并排查工期延误情况,以优化施工计划。例如,施工计划调整。受不可控因素影响,施工进度常出现与原计划的偏差,而施工方可对项目进程进行实时监控,并运用红外扫描、拍照等手段采集相关信息。如此,依托BIM平台,就可生成实际进度与计划进度的对比图,而项目参与方可在可视化数据平台上商讨解决方案。
2.2施工安全管理
践行房地产绿色经营管理,恒大就要保证工程建设符合社会效益、经济效益、生态效益。为提升绿色施工效益与效率,应保证施工安全。在实际施工中,项目组可依托BIM技术进行施工安全管理,以控制施工环境中多变的安全影响因素,如触电、高处坠落、物体打击、坍塌等。具体而言,以此为依据,施工现场可划分安全区域,并将相关信息输入BIM模型,而4D施工模拟就可模拟施工现场环境,以提前判别安全隐患,并采取措施加以规避。例如,依托BIM技术,可运用标准构件进行脚手架的虚拟搭建,并实现最优设计[2]。关于安全质量管理,依托BIM平台,施工及监理方可将质检及安全数据导入BIM模型,并将之关联施工节点及构件,如此就可集成项目整体信息模型,随之生成工程质量安全统计分析表格。
2.3工程变更管理
践行“科技创新,打造绿色住宅建筑”的发展战略,恒大应致力于科技创新、科技攻关,以解决工程中的实际问题。在项目施工中,工程变更较为常见,做好工程变更管理,可极大地加快工程进度、降低造价、改善建筑质量。依托BIM平台,工程变更管理更为便捷高效。具体而言,若工程因设计改变出现变更,只需修改BIM模型,其他图纸数据也随之更新,有效提升工程管理效率。在传统模式下,若工程出现变更,还需考虑施工预算、合同价款等问题。而BIM模型可直接生成变更数据统计表,加之BIM竣工模型也可详细记录工程变更数据,极大地便利了工程造价结算。
结论:
综上所述,为践行房地产绿色经营管理,应在预制装配式住宅的工程实践中探究BIM技术应用。本文具体分析了预制装配式住宅工程建设最优方案的设计过程,论述了Protect模拟、预制构件的自动配筋功能、BIM技术的碰撞检查等方案设计内容,并结合模拟施工4D模型、BIM模型修改等,提出了施工进度控制、施工安全管理等措施。
参考文献:
[1]高峰.BIM技术在PC装配式住宅设计施工阶段的应用研究[D].江苏科技大学,2017.
[2]于超.BIM技术在预制装配式住宅设计及其绿色施工中的应用研究[D].天津大学,2016.
作者简介:
黄浩贤(1990.06--),性别:男,籍贯:广東省佛山市,学历:本科,毕业于佛山科技学院,研究方向:工程管理。