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当BIM技术遇上装配式,结果你绝对想象不到!

当BIM技术遇上装配式,结果你绝对想象不到!

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作者:广联达科技股份有限公司高级业务专家  靳五一


随着我国建筑行业的飞速发展,现阶段较为粗放式管理的传统建筑业给环境带来诸多问题,主要表现在资源浪费过高、整体环境污染严重、施工效率低、机械化程度落后、现场施工人员技能和素养参差不齐等方面。因此,要符合国内建筑业绿色、环保、安全、经济可持续发展的要求和特点,传统建筑行业的变革亟待开展。


装配式建筑具有设计系统化、构件生产工厂化、安装专业化等优点,相比传统现浇方式可节约资源、提高建筑质量,符合建筑行业持续发展的理念。对于建筑业,云计算、大数据、物联网、移动通讯、人工智能、BIM等新兴信息技术的应用,可以在建筑施工中发挥多项作用,能够协助设计人员进行深化设计、构件生产加工、实现施工过程的管理,还能发挥保护资源和环境的功能,进而提高工作质量和效率、为项目总体实施提供良好的保障。


装配式建筑在迅速发展中暴露出较多的问题,包括深化设计的不合理性和图纸质量问题较多、构件生产质量频发以及构件现场施工不规范等问题,具体表现在:


1、PC构件深化设计深化程度不够、多专业协同化设计差、深化效率低,导致深化设计质量问题较多,给后续的构件生产与现场装配埋下质量和进度隐患;


2、PC构件在生产阶段,图纸信息传递不及时、设计表述意图不清晰直观、沟通成本高,造成构件加工效率和质量低、错误代价大;


3、现场施工阶段,场地存放不合理且占用面积大,吊装顺序与项目需求不匹配,导致现场施工管理混乱、装配进度滞后。上述问题直接影响 PC构件生产效率、施工现场安装效率、项目实施成本。


BIM技术作为建筑工程项目的设计、生产、建造管理数字化的工具,通过模型整合项目各类参数化的相关信息,从项目策划开始,直至生产加工、施工的全过程中进行数据及信息传递和共享,提高项目建设中人员对建筑信息的认识、理解及应对的实效性,为参与方提供协同工作的基础和平台,可以提高生产效率、优化工期和节约成本。


01

BIM技术在构件深化设计中的应用


1、建立BIM模型及图纸绘制


BIM技术通过参数化的设计方式,建立整个模型的信息数据库,利用标准化模型库构建建筑三维模型,使各专业数据产生关联。BIM模型中每一个图元都由参数控制,这就实现了模型之间的关联性,若BIM构件模型中某一参数发生变化时,与之相关的所有构件都会随之变化更新,可以有效解决图纸之间的错误、遗漏导致的信息不一致性。构件生产方在收到设计内容后,接受或建立BIM综合模型信息,深化设计中预留预埋、构件配置信息应满足精装修需要、满足施工需要、满足生产需要,然后根据需要方便快捷的导出所需的图纸、工程构件信息统计表等信息。BIM技术具有的可视化特征,可与建设方、设计方、施工方、构件生产方进行交流沟通,及时对设计信息沟通和完善,为后续各阶段的协同工作打下良好基础。


2、协同工作及碰撞检查


装配式建筑深化设计中,需要对预制构件中预留预埋等内容进行深化设计,因此更加需要各专业的设计人员密切配合。BIM技术最大价值在于信息化和协同管理,使各专业深化设计人员能够快速地传递各自专业的设计信息,对设计方案进行协同设计和修改,然后设计人员可以将包含有各自专业设计信息的BIM模型导入碰撞软件,对设计文件、施工流程进行模拟,开展施工碰撞检查,然后对碰撞点认真分析、排除、讨论,解决因信息不畅通造成的各专业设计冲突,在项目构件加工前、施工前预先解决问题,减少不必要的设计变更与返工,从而优化工程设计文件。


3、工程量统计与造价管理


在传统的深化设计中,设计人员需花费大量的时间和精力统计PC构件的工程量,且造价工作的精确度不是很高。由于BIM模型是一个含有大量建筑信息的数据库,工程量可以由BIM软件快速地根据模型中的数据进行统计与计算,造价管理可以基于BIM模型中要素构成、成本等信息进行造价计算和管控,避免了人工操作,减少计算误差,并提高工作效率。


02

PC构件数字化信息管理平台应用

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1、构件生产制作


深化设计完成后,接下来就是非常重要的构件生产制作环节,此环节是连接设计与项目施工的桥梁与纽带。预制构件生产厂可直接从PC构件数字化信息管理平台调取预制构件的规格尺寸、工程量、材质、预留预埋信息等内容,便于制定构件生产计划,并有计划地开展生产制造,同时将生产信息反馈至PC构件数字化信息管理平台,及时让施工方了解构件生产情况,以便施工方做好施工准备及计划,有助于在整个预制装配过程实现零库存、零缺陷的精细化管控目标。


2、构件储存及运输管理


在运输预制构件时通常可采用iot技术,在运输车辆上植入RFID(兼带二维码信息)芯片的方法,这样可准确地跟踪并收集到运输车辆的信息数据。在构件运输规划前,要根据构件大小合理选择运输工具(重点注意重大类型的构件),并依据构件存储位置、施工顺序合理安排运输路线和运输顺序,寻求路程及时间最短的运输线路,做到降本增效。


03

BIM技术在建筑施工中的应用


1、构件现场管理


在实际的施工现场PC构件找不到、找错或丢失等情况时有发生,所以必须严格对施工现场进行管理才可以预防此类问题。现场管理阶段可以利用IOT与BIM技术相结合,可快速获得准确信息。由于信息传递速度快,这就可以实时地跟踪和控制构件状态,能够减少人工引起的误差。构件进入现场,通过施工现场配备的RFID接收器与车辆信号相互交换时,物资验收人员即可对构件进行入场检验,核对无误后将构件引导存放在指定区域范围,并按构件存放要求归置。构件在吊装时,作业人员依据手持的RFID识别器和显示器,按照显示器提示的信息进行依次装配和吊运,可以提升装配效率、确保构件正确安装。


2、施工虚拟建造


基于BIM技术对装配式建筑进行施工模拟,主要包括施工进度计划模拟、施工方案模拟,通过模拟可以保证各参与方在装配式建筑施工过程中的协调和配合,进一步优化施工进度计划及施工方案,确保构件准确定位,从而实现高质量、高效的安装。在模拟施工过程时,可以借助施工模拟类的软件结合建筑结构模型、场地模型和施工计划,获得具有时间属性的施工模拟动画,使相关人员能够对施工工艺、流程有更加直观的了解。


3、施工质量进度成本控制


在装配式建筑施工过程中,将施工主体、施工进度计划与BIM模型进行关联,实现施工进度的实时监控与跟踪;在质量管理方面,将BIM模型中易出现质量通病的地方或质量问题标记在BIM模型中,方便质量管理人员进行质量管理;增加资源信息后形成多维度的BIM模型综合,施工方即可通过综合模型模拟施工装配及资源投入情况,建立装配式建筑的动态施工计划安排,实现对质量、进度的动态管控。


综上,BIM技术的应用可有效地提高装配式建筑的综合管理水平,在深化设计中通过模型的建立和各专业模型碰撞,有效地解决图纸之间的错误、遗漏导致的信息不一致性,解决因信息不畅通造成的各专业设计冲突,优化并提高工程深化设计信息;


利用PC构件数字化信息管理平台,基于iot技术的软硬件结合可以对构件的生产全过程进行信息化管控,确保构件生产、存储、运输等工作的高效性和正确度;


在建筑施工阶段,通过BIM技术对项目模型进行虚拟建造,事先优化进度计划、各类资源按需投入,确保项目进度按期完成;


同时基于BIM模型在施工质量、成本等方面得到有效管控。


当前我国建筑行业正在处于转型期,朝着节能减排和减少污染的方向发展。所以应用数字化技术开展装配式建筑,可以有效实现这一目标,从而促进建筑行业又好又快的发展,提高资源利用效率,实现可持续发展的目标。


(编辑:奚雅青)




延伸阅读:

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[责任编辑:Susan]

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