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裝配式建筑綠色施工中BIM綜合應用方法淺談

發布時間:2021-08-21 09:30所屬分類:建筑工程加入收藏

【關鍵詞】裝配式建筑;綠色施工;BIM綜合應用方法 1 BIM技術簡介 隨著建筑行業的快速發展,為提高建筑工程的建設效率和建設質量,建筑施工過程中采用的

  【關鍵詞】裝配式建筑;綠色施工;BIM綜合應用方法

建筑施工論文

  1 BIM技術簡介

  隨著建筑行業的快速發展,為提高建筑工程的建設效率和建設質量,建筑施工過程中采用的技術不斷發展。相比傳統建筑,裝配式建筑更符合當前節能環保的建筑要求,更符合綠色施工的建筑理念,所以被更廣泛地采用。這種新型的建筑形式與BIM技術緊密地聯系,通過BIM技術優化建筑設計、建筑施工、管理及后期運營維護等建筑環節,提高建筑施工效率及建設工程質量[1]。

  BIM(Building Information Modeling)技術指建筑信息模型,它主要依托三維數字技術,采集建筑在整個生命周期內的信息,進而確定工程的三維設計模型及參數,同時采用多種工藝機電分析軟件等對工程進行輔助設計檢測、造價分析等,最終設計出符合需求的建筑設計方案。BIM技術可以將建筑設計方案三維可視化,通過貫穿建筑工程的整個生命周期的數字信息,達到各個設計環節統籌協調的作用,實現建筑工程的數字化,提高建筑工程質量,降低建筑過程中的人力溝通成本及物力消費成本,縮短建筑工期,提高建筑工程效率。

  在綠色理念下產生的裝配式建筑綠色施工,最大限度地減少對環境的污染和資源的消耗。采用預制裝配的方式,其方案設計和施工過程都有一定的難度[2]。此時,BIM技術就可以發揮重要作用,在設計階段,可以采用設計方案的可視化數據分析、工程三維設計等技術優化建筑設計和組織過程;在施工階段,可以采用三維化信息管理、施工工藝三維動態展示及虛擬建造等技術有效管理施工過程,為綠色施工做出重要貢獻。

  2 裝配式建筑綠色施工中BIM技術的綜合應用

  2.1 BIM技術在裝配式建筑方案設計中的應用

  預制構件預埋和預留流程是裝配式建筑設計需要解決的兩大主要問題。在建筑工程設計的過程中,要解決這兩大問題,需要投入大量的人力,并且對人員之間的配合有著很高的要求。在BIM技術指引下的裝配式建筑設計,可以搭建規范化的設計平臺,幫助設計人員進行對接。設計人員將設計方案BIM模型信息傳輸到平臺上,可以實現設計方案、參數信息的同步完善、協同設計。設計人員之間既可以通過平臺進行有效的溝通,還可以通過平臺自身的實驗功能和糾錯功能發現并消除設計方案中存在的不足,幫助設計人員及時對設計方案進行針對性的調整,優化預制構件,彌補設計中的漏洞[3]。

  BIM技術可以優化預制構件的生產流程。采用BIM進行建筑設計時,設計方案完成或大部分完成時,BIM模型中會存有預制構件的具體形狀和尺寸信息。預制構件的詳細尺寸信息可以通過BIM搭建的平臺同步傳輸給生產廠家和施工企業。這樣可以保證預制構件信息的準確性,減少人員溝通耗費的時間,保證生產和施工的一致性,大大縮短了工期,避免人員信息傳遞失誤導致的損失。同時,生產廠家可以通過BIM技術將預制構件的尺寸、制作材料、安裝位置等信息通過條形碼進行儲存,實現自動化生產,極大地便利了后期的施工和維護等環節。

  2.2 BIM技術在裝配式建筑施工布置中的應用

  BIM技術除了在裝配式建筑方案設計中起到不可代替的重要作用,在施工過程中也能發揮優勢。在裝配式建筑的施工布置過程中,BIM技術的作用主要體現在建筑施工流程優化、施工現場綜合管理及庫存管理3個方面。

  (1)對建筑施工流程進行優化。BIM技術可以模擬現場設施布置,結合場地合理地安排施工通道,設置不同工種的施工區域,完善場地的整體布置,盡可能地解決施工過程中出現的問題。預制構件的堆場設置是否合理會影響施工效率,通過BIM模型建設將預制構建的堆場設置在合適的位置,避免二次搬運帶來的影響,提高工作效率及場地的運用率。模擬預制構件的進場速度及資源消耗,找出設計方案中的不足進行優化設計,提高工程質量。通過BIM模型可以模擬各施工階段不同場地的模型,可以更直觀地選擇最優的布置方案,合理布置施工設備及工作區域,全面準確地把握工程進展,及時優化設計方案,合理地調用資金和資源并合理地分配施工人員,保證方案滿足施工需求,將施工質量、施工效率及施工效益盡可能達到最大化[4]。

  (2)對施工現場進行綜合管理。BIM技術可以幫助施工人員更好地掌握施工作業流程及實際操作技術要點,通過BIM技術對施工現場的路線進行規劃,讓施工人員熟悉工作路線,提高運輸和工作效率。對于一些重要、復雜、精細的預制構件的安裝,可以通過BIM的模擬系統對施工人員進行培訓,工人們通過BIM模擬平臺進行反復的練習,可以提高施工人員的工作效率,保證工程質量。

  (3)對庫存進行管理。通過BIM技術管理庫存,可以實現大批量、快速、自動化驗收,提高預制構件的驗收效率,避免人工驗收的誤差。同時,通過條形碼了解預制構件的尺寸及安裝位置,幫助施工人員進行分類安置和實際安裝,使整個庫存管理具有準確性和條理性。

  2.3 BIM技術在裝配式建筑線路碰撞檢查中的應用

  建筑工程設計涉及給排水系統、通信系統、燃氣系統、電力系統、供暖系統等各種管線,管線多,線路存在交叉現象,如果在施工過程中沒有合理布置線路,可能導致施工過程中管線交叉,需要重新返工,增加建筑工程成本。建筑工程實體相交,實體間距小于設定公差,影響施工或者影響建筑特定要求情況稱之為碰撞。在碰撞檢查過程中,需要查看建筑結構梁、空調管道、給排水管道是否存在碰撞,或者為了施工安全和施工便利,需要在不同專業施工預留一定的施工空間,避免相互影響。

  碰撞檢查是消除裝配式建筑設計變更的一項主要工作,工作流程如下:第一階段,需要提交土建工程、安裝工程等各個專業模板;第二階段,將提交的模板進行審核和修改;第三階段,系統自動將各個專業模板進行碰撞檢查,并輸出碰撞檢查報告;第四階段,技術人員根據系統出示的碰撞報告優化各個模型。將BIM技術應用在裝配式建筑線路碰撞檢查中,可以及時發現構件制作和施工過程中可能出現的問題,從而及時返回到BIM模型進行優化,最終確保整個方案沒有碰撞。

  BIM軟件可以導入供暖管道、燃氣管道、給排水管道等工程的數據信息,并綜合各個子工程的數據信息,再將其導入Navisworks軟件,軟件組建各類模型,并創建圖員集合,對不同的集合進行碰撞集合[5]。裝配式建筑可以按照構件類別進行分類,將同類構件統一到一個集體進行碰撞檢查。如果碰撞點比較少,可以直接對其進行優化分組,如果碰撞點多,則需要按照樓層進行細化分類再進行碰撞檢查。在碰撞檢查過程中,還可以設定預制構件吊裝的軌跡,分析吊裝過程中可能存在的碰撞,從而優化吊裝線。機電安裝是裝配式建筑施工的重點和難點,如果土建施工預留的機電設備孔洞不符合施工要求,就可能影響機電設備的安裝。利用BIM技術的可視化,在土建施工階段直接將需要預留的孔洞位置和大小顯示出來,并將其標注在相應坐標位置,確保整個建筑施工的順利進行。

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