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摘要:BIM技术是一种独特的数字信息技术,它主要通过构建和应用建筑信息模型来实现运作。这种技术在现今颇受欢迎,不仅实现了信息化,也逐步走向技术化,且在研究和发展中逐步走向实践,得到更加广泛的现实应用,且效果超出预期所料。在建筑施工时运用这项技术,不仅可以对信息进行相关处理,还可以借助它的模拟性来仿制施工方案和施工图纸。现今大部分建筑企业施工中也已陆续使用BIM技术,且发现了其带来的可观效果,不仅避免了传统建筑施工技术存在的许多问题,同时还提升了整个预制装配式建筑施工的技术水平。
关键词:BIM技术;装配式建筑;虚拟施工;应用要点
引言
为了满足节能减排及可持续发展的要求,国家大力发展装配式建筑,但是由于产业链基础不完善以及建筑各行业的不协调,极大的限制了装配式建筑的发展。建筑信息模型(BuildingInformationModeling)技术的引入有望改善这一情况。将BIM技术运用到装配式建筑当中,将相对独立的几个专业紧密结合在一起,有别于传统的建筑方式,是建筑业的一次重大变革;另外,BIM技术的引入在装配式结构的设计、生产、施工以及运维等各个阶段都将会产生巨大的经济效益。BIM技术必将是装配式建筑未来发展的重要辅助手段。
1装配式建筑的优势
新时代下的工艺技术不断发展,加快了房屋建筑行业的变革。当下的房屋建造已经实现了成批制造,通过技术手段与加工机器进行生产。所谓的装配式建筑是指建筑的施工人员可以通过提前对预制构件进行生产,再将其运输至建筑地直接进行安装而成的建筑物。其优势具体分析如下。
1.1建设工期短
装配式建筑大都会提前将需要的建筑物构件预制好,然后运输至施工地直接进行装配。大部分的装配式建筑采取机械操作,这就替代了手工制作,缩短了时间,提高了效率。
1.2节能环保
新时代下,国家倡导节能环保理念,这就要求当下的建筑施工也要向着这一方向发展,要实现与自然环境的协调。装配式建筑可以将材料进行循坏利用,这样可以节约资源。另外,将预制好的构件直接运输到工地,这就减少了现场施工带来的噪音与环境污染。
1.3保证工程的质量,提高安全性
过去传统建筑施工中,经常进行高空作业,由于技术水平有限,很容易导致质量问题。而装配式建筑极大地减少了上述问题,在工厂进行预制构件装配时多采用低空作业,这就极大地保证了装配人员的安全,并提高了建筑的质量。
1.4降低成本,提高劳动效率
装配式建筑所需要的预制构件大都是在指定的工厂进行大规模批量生产,然后直接运输到建筑场地进行安装。这在一定程度上减少了对脚手架的需求,有利于节约成本,提高效率。
1.5受气候条件约束小,施工便利
传统的建筑施工极容易受到气候的约束,例如冬季天气寒冷就会停止施工。而装配式建筑大部分在室内施工,受气候影响小,施工也较为便利。
2BIM技术在装配式建筑虚拟施工中的应用要点
2.1指导整个施工过程
BIM技术在施工过程中的应用可谓是最重要的了。作为整个项目的重点阶段和最艰难的环节,施工过程中遇到的问题往往是最棘手的。但是通过BIM技术的应用,不仅可以实现在施工前对模拟现场的分析,还可以实现对施工时间以及效果的控制。通过模拟现场对相关过程的反映,仿真施工进程,可以发现其中可能存在的问题并尽早提出解决方案减少施工过程的失误,从而实现对后期现实条件下工作的借鉴和指导意义。通过对模拟现场施工的效果及时间研究,提高现场施工过程的合理性,对构件、人员、设备等进行更加合理的分配,优化施工方案和设计,从而促进整个施工质量的提高。
2.2施工模拟
在实际施工前,利用BIM技术进行施工模拟,根据模拟中出现的矛盾,进行施工方案修正,同时,还可以对施工员进行模拟视频展示,使其把握施工细节、重点。在方案修正上,例如构件吊装部分,根据初始施工方案,建立模型,将各构件的吊装顺序、吊装位置、连接节点等输入到模型中进行吊装过程模拟,对构件吊装时每一个步骤进行局部细化模拟仿真,推测实际构件吊装中可能出现的情况,从而修正起重机行驶路线、塔吊布置位置,优化构件吊装方案,使构件吊装过程更加合理、有序。在细节展示上,由于施工过程一般由施工员对照二维平面施工图纸指示建筑工人进行施工,二维平面图纸并不能直观地表达出施工工序、细节,通过BIM技术,可以得到施工模拟视频。在模拟视频中,将施工重难点进行标注,有利于提高施工员对关键部位施工的认识,明白注意事项,了解施工工序,从而确保实际施工顺利进行。在模拟过程中,技术人员可以调看任一施工阶段的进度,及时调整施工进度计划,避免实际工程中由于施工进度安排得不合理导致各部门、专业、工序配合混乱,出现窝工、返工的情况。
2.3碰撞检测
装配式建筑施工过程是由施工员对照施工图纸指示建筑工人进行施工,在构件吊装前,施工人员也很难依据平面施工图纸想象构件之间的碰撞情况,如果生产的构件精度不够或钢筋位置布置存在误差,那么很有可能后期构件无法顺利连接,会造成材料浪费,耽误施工进度。BIM技术可以在虚拟模型中对预制构件和现浇结构进行碰撞检测,通过检测,可以发现构件吊装后对现浇结构施工的影响。若存在碰撞情况,一是可以调整现浇结构模板,二是可以调整构件尺寸,以使得构件与构件,构件与现浇结构之间顺利连接。通过碰撞检测,及时发现构件间的连接问题,防止构件无法连接情况的发生,既避免这部分构件的浪费,又防止因此造成的工期延误。
2.4场地布置管理
装配式建筑施工,场地布置非常重要。由于需要进行预制构件运输进场和构件吊装,所以要合理规划好场地交通、塔吊固定地点、预制构件堆放地点等。同时,由于施工现场存在多个建筑分包单位,各单位之间的管理与信息交流并不能完全做到协调统一,导致现场中各单位材料以及器械的堆放管理较为混乱,且在施工过程中,各分包单位需要轮流进场,这就需要提前安排好进场顺序以及场地交接问题。运用BIM技术,建立施工场地模型,可以模拟车辆运输及构件吊装,使得车辆运输路线避开施工区,塔吊布置位置满足吊装半径需求,材料、构件堆放区易于车辆卸载等,通过模拟明确规划材料堆放、机械安放和使用须知,还可以通过模拟确定各分包单位进场顺序及场地交接问题。
3装配式建筑技术发展前景
目前,装配式建筑施工技术在我国还处于发展的初始阶段,无论装配比例还是建筑规模离都远远没有达到我们的预期目标,市场培育不够充分、技术体系不够成熟、质量管控不够严密等缺点也比较明显,行业队伍的整体素质也亟待提高,所有这些,都提示我们装配式建筑施工技术在我国的发展任重道远。然而,我们可喜地看到,国家对于这项新技术的发展非常重视,各项政策和各地具体规定也在陆续研究制定中,有些已经出台,为装配式建筑施工技术未来的发展营造出了很好整体环境。
结束语
BIM技术不仅能够通过数字化信息对建筑施工现场进行模拟设计,还能减少施工失误,为整个施工过程打造完美构架,提高整个建筑施工的质量和效率。但是,当前我国的对BIM技术的研究水平还有待提升,要加大对BIM技术在建筑施工过程中的推广应用,逐步通过技术实践促进我国建筑施工质量的提高,促进相关技术的发展。
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