BIM技术在装配式建筑设计及施工管理中的应用探索

时间:2023-07-17  单位(部门):澄合公司  作者:汤志翰  点击:载入中...

摘要:随着经济的快速发展,国家着力发展装配式建筑是对传统建造方式的重大改革,是国家推进建筑业供给侧结构性改革的重要战略举措。实施该举措有利于“五节一环保”,即节能、节水、节地、节材、节时和保护环境;有利于质量安全水平提高;有利于促进建筑业与信息化工业化深度融合。大力发展装配式建筑促进产业结构调整升级,以满足建筑市场的发展需求。制订完善装配式建筑标准规范,以实现集成化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修的现代化建造方式。rT0陕西煤业化工建设(集团)有限公司

一、BIM技术在装配式建筑中的应用rT0陕西煤业化工建设(集团)有限公司

近年来,建筑信息模型(building information modeling,BIM)技术在国内发展非常迅速,企业、高校都积极开展这方面的应用研究和教学培训。BIM技术以三维数字技术为基础,整合建筑工程项目各种信息建立工程数据模型,可应用于工程项目设计、虚拟安装施工、碰撞检查、优化施工进度、成本控制、质量及安全监控、环保等方面。装配式建筑所具有的设计标准化、生产工厂化、施工机械化和管理科学化特点,使得BIM技术在装配式建筑中的应用越来越广泛。本文主要讲述BIM技术在装配式建筑设计和施工方面的应用。rT0陕西煤业化工建设(集团)有限公司

(一)BIM技术在装配式建筑设计中的应用rT0陕西煤业化工建设(集团)有限公司

1.基于BIM技术的建筑三维建模及图纸设计rT0陕西煤业化工建设(集团)有限公司

在装配式建筑设计中应用BIM技术能改变传统的二维设计,使得三维设计得以实现。BIM技术利用建筑物设计信息数据,建立起建筑的3D模型,通过仿真模拟建筑物的各项使用功能及物理信息。施工图纸的设计通常是需要将结构模型与结构分析模型进行转换。基于BIM技术的结构设计做法是将Revit建筑模型导入建筑结构设计软件,然后进行结构计算分析,根据计算结果,把修正好结构分析模型导入Revit软件并最终生成Revit结构设计。rT0陕西煤业化工建设(集团)有限公司

2.装配式建筑结构的构件拆分rT0陕西煤业化工建设(集团)有限公司

装配式建筑结构的深化设计是将整个建筑的各个部品拆分成独立单元,其中就包含梁、板、柱、墙体、楼梯等预制构件。在安装时,通过节点浇筑将各个独立的构件形成可靠的连接,最终形成装配式建筑框架。Revit结构模型可以确保构件及部品信息的正确性和完整性,对建筑的主体结构和部品拆分,提高了构件和部品的标准性、模块化。设计装配式建筑施工图时,Revit结构模型可以确保数据收集和计算,能得出较为准确的预制率,最终通过模型生成正确设计图纸。在构件加工时,BIM信息准确及实效传递能使构件实现精确生产。三维设计改变传统二维图纸需要二次翻模才能生产构件的工作方式。rT0陕西煤业化工建设(集团)有限公司

(二)BIM技术在装配式建筑施工中的应用rT0陕西煤业化工建设(集团)有限公司

装配式建筑现场安装施工有自己的特点,现场吊装预制构件是结构施工的关键环节。施工现场要合理统筹吊运机械选用,吊装运行路线布置,构件现场摆放等活动,才能保证现场立体交叉、均衡有序的安装作业顺利进行。在项目实施过程中,会涉及众多参建方,各种工序繁杂,要想各方都能及时了解项目当前状态和安装计划,那么采用BIM技术提供的4D施工进度模拟就能很好地使各个参建方清楚、理解彼此实施计划。因此BIM技术对制订一个相互协调、相互配合及科学周密的施工组织计划具有重要意义。利用BIM技术还可以对施工现场及周边环境布置进行模拟,由于施工现场涉及预制构件及大型设备的运送、车辆的运行路线、临时停放、预制构件堆放、构件起吊等作业可能会产生各种冲突问题,运用BIM技术对施工场地进行平面布置模拟、结合VR动态漫游,便于了解现场实际情况,更能科学合理地安排现场作业活动。装配式建筑的各类预制构件数据可通过BIM系统的项目数据库查询调用,方便构件生产厂制订生产计划和组织生产,保证生产建造高效有序进行。利用二维码、影像扫描等信息技术为各个部品、构件编码,便于现场管理。通过BIM技术手段还可以加强现场质量与安全控制。预制混凝土建筑的预制构件种类、数量繁多,组装精度是否可靠直接影响建筑物的质量,传统的设计图纸要弄清楚预制构件造型和内部连接件是有一定困难的,而且容易出错。利用BIM三维精确定位技术,可以实现实际安装结构前模拟安装演练,现场技术人员可以观察、分解建筑结构构成,掌握结构安装的关键要点,确保现场结构拼装的质量和施工进度。rT0陕西煤业化工建设(集团)有限公司

二、装配式建筑工程施工过程中BIM技术的应用rT0陕西煤业化工建设(集团)有限公司

(一)预制构件的应用rT0陕西煤业化工建设(集团)有限公司

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。rT0陕西煤业化工建设(集团)有限公司

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rT0陕西煤业化工建设(集团)有限公司

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。rT0陕西煤业化工建设(集团)有限公司

在生产预制构件的过程当中,也可以合理地运用BIM技术,从而减少设计图纸和实际生产出来的配件之间的误差。在生产过程当中,能够和生产商进行交流,通过BIM技术来将一些关键的信息传递给生产商,让他们能够更加符合施工设计的需要,提高材料的质量和精确度,保证后续装配过程的效率。rT0陕西煤业化工建设(集团)有限公司

(二)工程施工的应用rT0陕西煤业化工建设(集团)有限公司

在施工过程当中,应用BIM技术可以对施工过程中产生的各类信息进行整理,并且合理地保存这些信息,通过BIM技术能够对施工的整体情况有全面的了解,只有对施工的信息了解更加全面,才能更好地进行各项工作的后续安排,制定施工的规划,在施工过程当中,需要提前的制定下一步的施工计划,利用BIM技术来进行信息处理,也能够提高施工计划的合理性。rT0陕西煤业化工建设(集团)有限公司

和传统的施工模式相比,装配式建筑工程的各项工序之间关联非常紧密,因此,在施工过程当中,要降低失误的出现,一旦出现失误,就很有可能影响到整个工程的效率。在施工管理过程当中,应用BIM技术可以满足装配式建筑施工的要求,通过BIM技术来对施工过程进行管理,可以更好地管理施工过程,避免在施工过程当中出现混乱的情况,保证施工有序地进行下去。在施工过程中,应用BIM技术还可以准确地掌握不同施工点的施工情况,因为在施工过程当中,很有可能会出现预料不到的意外,而及时的检测施工点检测施工情况,就可以及时发现发生意外情况的施工点,并且及时给出应急方案,控制施工过程中的各项风险。rT0陕西煤业化工建设(集团)有限公司

结语rT0陕西煤业化工建设(集团)有限公司

建筑产业转型升级是国家可持续发展的重要改革战略,实现建筑产业现代化的必由之路是建筑工业化,重点则是大力发展装配式建筑。与各地试点城市的装配式建筑生产基地、产业园蓬勃发展势头不协调的是专业人才缺口亟待解决。BIM技术在装配式建筑设计、生产、施工安装等环节应用不仅要求掌握装配式识图与生产、施工工艺,还要求掌握BIM技术。因此,如何培养BIM协同型人才,构建完善的应用型技术人才培养体系,为未来装配式人才储备核心竞争力,需要继续积极进行研究探索。rT0陕西煤业化工建设(集团)有限公司

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