裝配式建筑工程施工過(guò)程中BIM 技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐

楊會(huì)會(huì) 田 科 侯慶春 張金國(guó)

(中建八局第二建設(shè)有限公司 濟(jì)南 250000)

1 BIM 技術(shù)概述

在裝配式建筑施工過(guò)程中,合理運(yùn)用BIM 技術(shù),建立建筑結(jié)構(gòu)施工方式,促進(jìn)了三維信息技術(shù)與相關(guān)構(gòu)件的有效結(jié)合。我們可以更有效地促進(jìn)建筑技術(shù)的全面發(fā)展,大大提高各個(gè)環(huán)節(jié)的整體施工質(zhì)量,同時(shí),在預(yù)制結(jié)構(gòu)施工中有效應(yīng)用BIM 技術(shù)后,IT 技術(shù)在不同項(xiàng)目中的應(yīng)用效率有了顯著提高,更好地體現(xiàn)了施工中不同環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)性,充分體現(xiàn)了兼容性,BIM 技術(shù)的優(yōu)化和可見(jiàn)性。

2 裝配式建筑分析

裝配式建筑是近年來(lái)逐漸發(fā)展和使用的一種建筑模式,從其在建筑行業(yè)中的應(yīng)用來(lái)看,它具有巨大的發(fā)展?jié)摿?現(xiàn)在許多城市開(kāi)始接受它們,在施工過(guò)程中,與傳統(tǒng)施工方法相比,預(yù)制建筑消耗的建筑材料相對(duì)較少,可以在可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)上降低建筑成本。目前,社會(huì)上建設(shè)用地相對(duì)較少,嚴(yán)重阻礙了相關(guān)項(xiàng)目的實(shí)施,裝配式建筑施工可以通過(guò)劃分建筑面積促進(jìn)部門的發(fā)展。

3 BIM 技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用價(jià)值

3.1 滿足生產(chǎn)活動(dòng)的信息化要求

隨著信息技術(shù)的不斷更新,各行業(yè)都建立了較為完善的工作信息系統(tǒng),建筑業(yè)必須與時(shí)俱進(jìn),提高建設(shè)項(xiàng)目信息水平。BIM 技術(shù)在建筑行業(yè)的應(yīng)用,反映了建筑行業(yè)通過(guò)合理研究和應(yīng)用BIM 技術(shù),生產(chǎn)活動(dòng)信息化的進(jìn)一步發(fā)展。員工可以更高效、更科學(xué)地優(yōu)化預(yù)制構(gòu)件,提高預(yù)制構(gòu)件施工項(xiàng)目的質(zhì)量。此外,通過(guò)BIM 技術(shù)獲取的數(shù)字信息還可以為后續(xù)生產(chǎn)階段的建筑管理提供足夠的數(shù)據(jù)支持,提高預(yù)制建筑的管理效率。

3.2 有利于保障建筑設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化

與傳統(tǒng)建筑工程相比,預(yù)制式建筑工程最重要的特點(diǎn)是工程要素的標(biāo)準(zhǔn)化和量化。在傳統(tǒng)的預(yù)制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,大量的數(shù)據(jù)采集和定量設(shè)計(jì)都是手工完成的,過(guò)程長(zhǎng)、難度大、誤差概率大,嚴(yán)重制約了裝配施工的進(jìn)一步發(fā)展。借助于BIM 技術(shù),通過(guò)BIM 技術(shù)可以成功地克服傳統(tǒng)裝配施工的困難,員工可以有效地收集和建模預(yù)制建筑工程中包含的信息,并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)工作,例如碰撞實(shí)驗(yàn),使用BIM 技術(shù),建筑結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化程度大大提高,有利于進(jìn)一步提高裝配式建筑工程的質(zhì)量。

3.3 提升工程信息的時(shí)效性與共享性

裝配式建筑工程的設(shè)計(jì)和施工控制信息需要及時(shí)交換,但傳統(tǒng)的通信方式已不能滿足這種信息交換的實(shí)際需要,甚至容易丟失。然而,通過(guò)BIM 技術(shù)改善裝配工程中的信息交換和共享,可以在很大程度上防止此類問(wèn)題。例如,員工可以在不同的工作部門共享BIM 技術(shù)的三維模型,為開(kāi)發(fā)商、建設(shè)者和管理者提供更及時(shí)的數(shù)據(jù)支持,幫助決策者在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后的最初幾個(gè)小時(shí)內(nèi)提高施工質(zhì)量[1]。

3.4 完備性、參數(shù)化、一體性

關(guān)于信息的完整性,這涉及到使用BIM 技術(shù)進(jìn)行技術(shù)分析和信息處理,并通過(guò)信息集成實(shí)現(xiàn)其專業(yè)化。BIM 技術(shù)使用參數(shù)模型中的不同參數(shù)來(lái)完成建模,而要更改,只需調(diào)整相關(guān)參數(shù)。BIM 技術(shù)的圖形元素是在不同組件形成的基礎(chǔ)上形成的,參數(shù)的變化使得獲取不同組件中的信息成為可能。集成旨在通過(guò)BIM 技術(shù)改善建設(shè)項(xiàng)目的生命周期,并及時(shí)高效地管理施工。

4 BIM 技術(shù)在預(yù)制施工中的應(yīng)用

4.1 數(shù)據(jù)收集

首先,數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)過(guò)程中的合理應(yīng)用可以建立一個(gè)平臺(tái)層,特別是通過(guò)對(duì)地圖的研究和實(shí)踐,保證數(shù)據(jù)集成的讀取、存儲(chǔ)和驗(yàn)證功能的正常運(yùn)行。同時(shí),對(duì)于建設(shè)項(xiàng)目的各個(gè)環(huán)節(jié)的施工,必須對(duì)建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行碰撞試驗(yàn)和三維模擬。

二是優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu),提升核心功能,采用IFC 格式,快速建立相應(yīng)的控制體系和運(yùn)行控制體系,并確保項(xiàng)目管理體系和綜合項(xiàng)目管理體系在項(xiàng)目的各個(gè)階段的實(shí)施過(guò)程中實(shí)施有效的兩部分操作,BIM 技術(shù)的有效應(yīng)用有利于中國(guó)建筑業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展

4.2 施工安全管理

有關(guān)施工單位要注意在建設(shè)項(xiàng)目的各個(gè)環(huán)節(jié)具體實(shí)施中運(yùn)用各種有效手段,有利于大大提高施工的安全性和穩(wěn)定性,減少出現(xiàn)問(wèn)題和發(fā)生事故的可能性。在建筑工程安全方面,我們可以更全面、更有效地分析和管理工程建設(shè)的實(shí)際環(huán)境,合理利用BIM技術(shù),幫助及時(shí)發(fā)現(xiàn)或?qū)嵤┯行?、科學(xué)、合理的安全控制措施,有效預(yù)防和控制高概率問(wèn)題和事故,將有助于更好地維護(hù)施工各個(gè)環(huán)節(jié)的安全。

基于BIM 技術(shù),員工可以對(duì)施工過(guò)程中涉及的各種施工細(xì)節(jié)進(jìn)行建模。如果通過(guò)相關(guān)操作在特定施工階段發(fā)現(xiàn)可能的緊急情況或問(wèn)題,可以使用BIM技術(shù)分析相關(guān)問(wèn)題、事故原因和可能的負(fù)面影響,為了制定有針對(duì)性的預(yù)防控制計(jì)劃,可以更有效地執(zhí)行,這將有助于減少各種安全威脅的可能性及其可能產(chǎn)生的負(fù)面影響。此外,BIM 技術(shù)還可以有效地用于實(shí)時(shí)監(jiān)控建筑工人的工作,能夠更及時(shí)地發(fā)現(xiàn)潛在的安全威脅,從而實(shí)施一套應(yīng)對(duì)各種安全威脅的措施[2]。

4.3 碰撞檢測(cè)

施工單位利用技術(shù)軟件對(duì)建設(shè)項(xiàng)目的各個(gè)階段進(jìn)行三維數(shù)據(jù)建模操作,有助于減少各個(gè)環(huán)節(jié)具體施工過(guò)程中不同施工圖的問(wèn)題,水、電等管道交叉頻率很高,可以模擬不同施工條件下懸空管道的安裝模型,合理利用BIM 技術(shù),從而大大降低各類施工安全事故發(fā)生的可能性,降低施工總成本。同時(shí),BIM 技術(shù)可以有效地應(yīng)用到建筑工程的管理過(guò)程和改造過(guò)程中,將結(jié)構(gòu)變化與模型合理地結(jié)合起來(lái),使施工人員能夠控制工程量的變化,因?yàn)檫@樣可以大大節(jié)省時(shí)間和精力,在不需要進(jìn)行第二次工作量計(jì)算的情況下,工作的總體效率和準(zhǔn)確性得到了極大提高。

4.4 BIM 技術(shù)在模擬施工中的應(yīng)用

施工環(huán)節(jié)是裝配式建筑工程的中心環(huán)節(jié),施工管理在其中發(fā)揮著重要作用,如果施工管理中存在漏洞和不足,會(huì)直接導(dǎo)致施工過(guò)程中的失誤,對(duì)整個(gè)建筑的質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。因此,在實(shí)際施工過(guò)程中,施工機(jī)械必須以BIM 技術(shù)為核心數(shù)據(jù),建立三維模型,修復(fù)施工現(xiàn)場(chǎng)的基本情況和問(wèn)題,調(diào)查分析不同施工過(guò)程和環(huán)節(jié)中可能出現(xiàn)的問(wèn)題和因素,根據(jù)模型和具體參數(shù),找出設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)與實(shí)際施工之間的誤差,及時(shí)糾正存在的問(wèn)題。

在施工環(huán)節(jié)的建模過(guò)程中,項(xiàng)目管理人員應(yīng)積極與施工環(huán)節(jié)和設(shè)計(jì)人員溝通,做好施工過(guò)程中的技術(shù)工作,為今后的施工環(huán)節(jié)打下良好的基礎(chǔ)。在這個(gè)過(guò)程中,工程師將通過(guò)改進(jìn)的計(jì)算機(jī)軟件改進(jìn)三維模擬動(dòng)畫,幫助管理者調(diào)整相關(guān)項(xiàng)目信息,以提高設(shè)計(jì)圖紙與實(shí)際施工項(xiàng)目之間的一致性和一致性。

4.5 BIM 技術(shù)在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

主要有以下幾個(gè)方面:第一,建立建筑圖紙的BIM 模型?？偟膩?lái)說(shuō),BIM 技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中需要3D技術(shù)的支持和前提。在構(gòu)建參數(shù)化數(shù)據(jù)模型時(shí),需要顯示模型的三維結(jié)構(gòu)。在這種情況下,我們可以專注于建模。從BIM 模型層面進(jìn)行分析,包括尺寸、材料和結(jié)構(gòu)。一般來(lái)說(shuō),模型的建構(gòu)性是以參數(shù)和監(jiān)管效率為前提的。因此,這表明BIM 模型之間存在很大的相關(guān)性。如果其中一個(gè)參數(shù)有問(wèn)題,它的結(jié)構(gòu)也會(huì)有問(wèn)題,BIM 模型完成后,員工必須了解項(xiàng)目的具體需求,并明確協(xié)調(diào)CAD 圖紙及其體積。在這個(gè)過(guò)程中,設(shè)計(jì)師必須與開(kāi)發(fā)商溝通,使項(xiàng)目足夠合理。

第二,廣泛的檢查和分析。BIM 技術(shù)在預(yù)制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中起著重要的控制和協(xié)調(diào)作用,在這種情況下,參與者可以擁有一個(gè)高質(zhì)量的信息交換平臺(tái)。在該平臺(tái)上開(kāi)發(fā)的模型可以組合成一個(gè)整體,以便有效地協(xié)同工作。一般來(lái)說(shuō),BIM 技術(shù)提供碰撞檢測(cè),這是預(yù)制施工項(xiàng)目的延續(xù)。在這種模式下,BIM 碰撞軟件應(yīng)在景觀設(shè)計(jì)中包含合理數(shù)量的特殊模型。對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行了仿真。如果發(fā)生碰撞,應(yīng)進(jìn)行合理的研究和分析,并立即采取果斷措施,避免出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)返回工作崗位。

第三,調(diào)整價(jià)格,公平計(jì)算工作量?，F(xiàn)階段,在預(yù)制結(jié)構(gòu)施工中合理使用BIM 技術(shù),可以準(zhǔn)確計(jì)算技術(shù)信息,避免準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)計(jì)算中的誤差。

4.6 BIM 技術(shù)在生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)中的運(yùn)用

在裝配式建筑工程的制造過(guò)程中,應(yīng)合理融入BIM 技術(shù),因此應(yīng)注意以下幾個(gè)方面:一是施工,從安裝和施工的角度來(lái)看,主要因素是施工。一般來(lái)說(shuō),制造商通?；贐IM 信息平臺(tái),關(guān)注尺寸、規(guī)格等要素的信息。根據(jù)計(jì)劃改進(jìn)生產(chǎn)活動(dòng)。

這樣,生產(chǎn)信息可以有效地傳輸?shù)紹IM 平臺(tái),建筑部門可以得到全面的施工指導(dǎo)。同時(shí),對(duì)預(yù)制施工也有相應(yīng)的指導(dǎo),使施工更加科學(xué)合理。在這個(gè)過(guò)程中,我們必須確保建筑施工管理的順利和穩(wěn)定運(yùn)作。工作人員必須以實(shí)際情況為出發(fā)點(diǎn),并與BIM 和RFID 密切合作,使建筑材料更加準(zhǔn)確。

二是有針對(duì)性地管理交通建設(shè),在設(shè)計(jì)車輛時(shí),相關(guān)人員必須在實(shí)際運(yùn)輸過(guò)程中安裝RFID 芯片。這將有助于有效收集相關(guān)信息、跟蹤和分析。在制定運(yùn)輸計(jì)劃時(shí),還應(yīng)注意框架的具體尺寸,以確保有效、科學(xué)地確定運(yùn)輸路線。因此,運(yùn)輸將按照特定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

4.7 BIM 技術(shù)在施工環(huán)節(jié)中的運(yùn)用

在預(yù)制施工中,員工必須充分了解施工順序、施工細(xì)節(jié)和建筑平面圖要素,并使用BIM 技術(shù)確保設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化和質(zhì)量。施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)師所需的施工項(xiàng)目數(shù)據(jù)信息豐富、直觀,減少了現(xiàn)場(chǎng)錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)。

設(shè)計(jì)師可以使用BIM 技術(shù)演示預(yù)制構(gòu)件的實(shí)際應(yīng)用和要求,這些構(gòu)件將由建筑商處理,以便他們可以通過(guò)信息交換更高效地執(zhí)行施工工作;此外,BIM技術(shù)為施工管理提供技術(shù)支持。將BIM 技術(shù)融入建筑技術(shù)信息管理系統(tǒng),進(jìn)一步加強(qiáng)建筑技術(shù)信息管理;最后,通過(guò)BIM 技術(shù),員工可以進(jìn)行碰撞測(cè)試,減少施工期間更改計(jì)劃或恢復(fù)項(xiàng)目的可能性,提高施工項(xiàng)目的質(zhì)量。

4.8 BIM 技術(shù)在提高施工效率中的應(yīng)用

預(yù)制施工現(xiàn)場(chǎng)存在許多危險(xiǎn)安全因素,施工過(guò)程中使用了不同的材料。機(jī)械設(shè)備增加了施工過(guò)程的難度和復(fù)雜性以及發(fā)生事故的可能性。在施工過(guò)程中使用BIM 技術(shù),可以通過(guò)三維模型直接控制項(xiàng)目主要節(jié)點(diǎn)的施工,提高現(xiàn)場(chǎng)施工設(shè)備和技術(shù)使用的合理性和效率,降低出錯(cuò)風(fēng)險(xiǎn)。

在施工過(guò)程中,儀器設(shè)備的精度對(duì)定位精度非常重要。BIM 技術(shù)用于調(diào)整和提高儀器設(shè)備的精度,以最大限度地減少施工過(guò)程中的誤差,BIM 技術(shù)的使用將改善建筑價(jià)格管理,提高預(yù)算準(zhǔn)確性,并根據(jù)實(shí)際建筑情況調(diào)整建筑方案。此外,預(yù)制件的加工有助于提高施工管理的效率和質(zhì)量,縮短施工周期,滿足預(yù)制施工項(xiàng)目的施工需要。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述,在我國(guó)建筑業(yè)發(fā)展勢(shì)頭良好的情況下,可以認(rèn)為安裝工程將在現(xiàn)實(shí)生活中得到越來(lái)越廣泛的建設(shè)和應(yīng)用。因此,施工人員必須改進(jìn)目前預(yù)制施工項(xiàng)目的施工,盡可能保證預(yù)制施工工程的施工和運(yùn)營(yíng)質(zhì)量。

將BIM 技術(shù)應(yīng)用于預(yù)制施工中,可以有效提高生產(chǎn)質(zhì)量,達(dá)到節(jié)約成本的目的,保證工程按期完工。鑒于建筑工程的復(fù)雜性和其他特性,必須在施工過(guò)程中開(kāi)展BIM 技術(shù)研究,以確保BIM 技術(shù)的合理使用,BIM 技術(shù)在預(yù)制施工中的應(yīng)用,反映了我國(guó)建筑業(yè)現(xiàn)代化、信息化建設(shè)的進(jìn)一步進(jìn)步,同時(shí)也是我國(guó)建筑業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力。促進(jìn)國(guó)民社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,為中國(guó)建筑業(yè)注入新活力,推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展。