互联网+装配式建筑的创新及实践

互联网+装配式建筑的创新及实践

广东精宏建设有限公司广东云浮527400

摘要:目前,互联网+的应用在各个行业渗透和发展并成为创新领域的焦点。互联网+装配式建筑也已经成为建筑行业领域研究的重点和使用的热点。本项目运用BIM技术+混凝土装配式建筑这两个前沿技术,实现互联网+装配式的创新应用。通过BIM技术实现对项目设计、深化设计、工厂加工、施工吊装全过程一体化的协同管理和监控,对于公司内部的其它项目及广东省装配式建筑的互联网+应用具有积极示范意义。

关键词:互联网+;BIM;装配式建筑;信息化管理

互联网+的应用已经在各个行业渗透和发展并成为创新领域的焦点。其中,互联网+装配式建筑,即BIM(buildinginformationmodel,建筑信息化模型))技术+装配式建筑已经成为建筑领域研究的重点和应用的热点。在国内,BIM技术+装配式建筑的应用价值也逐渐受到政府部门高度关注和行业的普遍认可。

BIM能够应用于工程项目规划、勘察、设计、施工、运营维护等各阶段,实现建筑全生命周期各参与方在同一多维建筑信息化模型基础上的数据共享,为产业链贯通、工业化建造和繁荣建筑创作提供技术保障;支持对工程环境、能耗、经济、质量、安全等方面的分析、检查和模拟,为项目全过程的方案优化和科学决策提供依据;支持各专业协同工作、项目的虚拟建造和精细化管理,为建筑业的提质增效、节能环保创造条件。装配式建筑是绿色的全新的建造方式,是建筑业的全新革命,其标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理和智能化应用的特征,更利于与互联网结合,实现项目建造全过程的协同配合、管理前置和效率优先。

本文主要是介绍基于温氏学院项目(酒店项目)在装配式设计、生产加工、施工吊装等阶段,运用BIM技术进行全过程管理,实现了项目管理一体化、信息化和可视化。项目率先将混凝土结构装配式+BIM技术这两个前沿技术落到实际,实现互联网+装配式的创新应用,通过BIM技术实现对项目设计、深化、工厂加工、施工吊装全过程一体化的协同管理和监控,对于公司内部的其它项目及广东省装配式建筑的互联网+应用具有积极示范意义。

一、项目概况

温氏学院项目是集团内部的接待酒店,按四星级进行投资建设,位于新兴县勒竹镇,项目总占地面积7185㎡,共5层。该项目采用国家规范内浇内挂的装配式结构体系,包括预制外墙板、预制内墙板、预制隔墙板、预制叠合梁,预制叠合板,预制楼梯等,总装配率约54%,是目前粤西地区PC装配式建筑中装配率最高的单体建筑。

二、设计阶段——BIM模型建立

图1各专业整合示意图

对于装配式建筑的设计,在传统设计的基础上还需增加预制装配结构的深化设计,故装配式建筑的BIM模型包括:传统的BIM模型和预制结构BIM深化模型。传统的BIM模型主要有建筑设计、结构设计和机电设计等BIM模型;预制结构的BIM深化模型主要有预制外墙板、预制内墙板、预制隔墙板、预制叠合梁,预制叠合板,预制楼梯等构件的模型。

(一)各专业模型整合

传统的BIM模型主要通过revit软件进行建模,预制结构的深化模型采用Tekla2016进行精确建模,再通过信息化模型数据交换IFC格式导入到revit中,完成BIM整体模型的合模。精确的三维模型,具有可视化作用,方便后期工厂加工、技术交底,现场施工吊装等的复核。

(二)各专业协同及校核,提前释放施工风险

各专业的BIM模型在搭建过程中,可直观的检查出存在的问题和设计的不合理,从而将问题解决在设计阶段,如发现了楼梯碰头、模板成立,机电管道碰撞不闭合等问题;对于各专业合模之后,组合模型可完整过渡到Navisworks模型,各专业间进行碰撞检查,并根据碰撞实际情况,及早确定解决方案,如结构与建筑边线不统一、管线与结构冲突等问题。通过BIM模型的建立和应用,提前排查专业间冲突,减少设计错误,从而减少返工的风险,提前释放施工风险。

图2专业内部发生碰撞图3专业间发生冲突

(三)项目资料信息化管理

传统的项目管理中,项目资料都是离散的,且管理难以达到要求,容易发生资料丢失、资料查询繁琐的问题。运用BIM5D平台,以项目层级为单位,将项目的基本信息、项目现场资料、投标文件、设计文件、深化设计文件、现场照片、BIM模型文件、以及相关联系人等资料数据整合起来,不用担心项目文件及资料的丢失,各相关部门可随时查看及下载其权限内的文件。

三、生产阶段——基于BIM模型的应用

(一)基于BIM模型成本预算——更精确且可动态调整

工厂加工的构件是基于BIM深化模型及图纸来完成的,加工的构件必须完全与模型一致(可控的误差范围)才能确保施工顺利进行,所以BIM深化模型精确度非常高。基于tekla建立的BIM深化模型,可以在tekla中直接导出材料清单和构件生产详图,避免人工统计的误差。此基础上进行成本核算、合同谈判、合约规划更加有依有据,方便快捷。对于施工过程的设计变更及修改,基于BIM模型,动态调整相关专业的变更量,实时提供算量数据判断变更金额,决策效率大大提高。

(二)基于BIM模型的可视化技术交底——保证构件零错误

由于PC预制构件拼装要求的特殊性,必须确保构件的尺寸、钢筋等准确无误,那么利用tekla建立精确的三维模型可视化优势,针对图纸主要构件构造、关键节点做法进行交底,促进生产相关人员图纸理解正确,保证生产的构件零错误。

(三)基于BIM模型的物联网技术——将质量安全管控下沉到生产车间

在BIM模型中,每一根构件均有其对应的唯一位置,如何区分每一根构件的特殊性,我们基于BIM模型集成构件信息对每一根构件生成相应二维码,通过手机客户端扫描即可获取该构件的属性信息,如构件编号、吊装顺序、安装位置、重量等。同时,结合物联网技术,及时跟踪构件进度情况,并反馈到BIM5D平台中。

基于BIM5D平台定制相应的生产流程,控制关键节点,明确各阶段负责人,及时跟踪构件信息,并作出相应的反馈和处理措施,落实工程质量安全的管控下沉到生产车间。

四、施工阶段——基于BIM模型的应用

(一)基于BIM模型可视化技术交底

利用三维模型可视化优势,对吊装方案、施工顺序、图纸中复杂大样、关键节点等进行BIM交底,确保施工相关人员对图纸正确和充分理解,从而保证施工顺利进行。如现浇与装配交叉进行的施工顺序,钢筋避让的方式等。

图4吊装顺序图5钢筋避让

(二)基于BIM模型施工指导

以现场图纸为主,确保尺寸精确性;以BIM模型为辅,促使各生产班组快速理解图纸,并确保图纸理解准确性。

(三)基于BIM模型的施工BIM5D应用

运用BIM5D管理平台,对施工现场进行信息化管理,即基于BIM模型的基础上,进行施工工期进度及各阶段成本的控制。BIM5D管理平台通过二维码扫描及时更新构件信息,反馈到BIM模型中,及时把控现场的质量与安全。

图6劳动力可视化图7现场工人考勤

(四)基于BIM模型的智能化工地管控

现场工人采用实名制管理,应用工地宝、智能安全帽等远程掌控现场施工各工种分布、人员信息,实现劳动力可视化,从而进行工作区域信息

化把控。同时根据项目进度计划、各工种工人真实数量,及时增补工人,及时纠偏。结合BIM模型,统计全施工周期工人人数及各阶段人员需求布控,为项目进度管理积累大数据信息。

图8现场工人实名制管理图9劳动力统计报表

五、结语

(一)利用建筑、结构、机电等各专业BIM模型,进行构件及管线综合的碰撞检测,可提前发现设计中存在的问题,减少“错、缺、漏、碰”和设计变更,将设计问题提前解决。

(二)通过直观、动态的施工过程模拟和重要环节的工艺模拟,可比较多种施工及工艺方案的可实施性,为方案优选提供决策支持。基于BIM施工安全与冲突分析有助于及时发现并解决施工过程和现场的安全隐患和矛盾冲突,提高工程的安全性,提前释放施工风险。

(三)精确计划和控制每月、每周、每天的施工进度,动态分配各种施工资源和场地,可减少或避免工期延误,保障资源供给。相对施工进度对工程量及资源、成本的动态查询和统计分析,有助于全面把握工程的实施进展以及成本的控制。

(四)基于BIM的集成化施工管理有效提高了项目各参与方之间的交流和沟通;通过BIM5D平台信息扩展、实时信息查询,提高了施工信息管理的效率。

综上所述,互联网技术+装配式建筑的理念落实到温氏学院项目的管理中,通过不断的尝试和创新,取到了极好的效果,验证了其可行性和适用性,充分体现了互联网+在建筑工程的的应用价值。

参考文献:

[1]GB/T51231-2016装配式混凝土建筑设计标准[S]

[2]张建平.BIM在工程施工中的应用[J].施工技术,2012,41(371)

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