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        BIM技術(shù)在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用研究

        2018-08-31 11:16:12李文才安徽省建設(shè)工程測試研究院有限責(zé)任公司安徽合肥230000
        安徽建筑 2018年4期
        關(guān)鍵詞:方案設(shè)計裝配式構(gòu)件

        李文才 (安徽省建設(shè)工程測試研究院有限責(zé)任公司,安徽 合肥 230000)

        0 前言

        所謂的BIM,具體指的是建筑信息化模型。現(xiàn)階段許多工程中普遍使用BIM技術(shù),旨在妥善處理建筑工程當(dāng)中由于方案設(shè)計、施工以及加工構(gòu)建銜接不到位而引發(fā)的資源過度浪費現(xiàn)象。在BIM技術(shù)的幫助之下,能夠通過建立三維模型模擬整個施工流程,進而進一步改良施工的設(shè)計方案,以確保工程質(zhì)量的穩(wěn)步提升以及工程資源的總體利用效率。

        1 裝配式混凝土結(jié)構(gòu)工程產(chǎn)業(yè)化施工的困難

        1.1 難以對預(yù)制構(gòu)件實施精細化管理

        在我國經(jīng)濟水平飛速提升的大背景下,建筑行業(yè)同時也日新月異,有許多新鮮的元素出現(xiàn)。在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)工程之中,相關(guān)裝配構(gòu)建的種類也愈發(fā)豐富多樣,型號也紛繁復(fù)雜,多的時候數(shù)量竟然能夠高達上百種,并且還會涉及到先進的結(jié)構(gòu)保溫一體化外墻技術(shù)。如此一來,就使得進場構(gòu)建的數(shù)目以及型號均難以提取。而且工地現(xiàn)場的材料管理、指標(biāo)含量的統(tǒng)計也會出現(xiàn)受到影響。不僅難以合理控制施工的成本,而且在生產(chǎn)管理方面也會出現(xiàn)許多問題,所以導(dǎo)致預(yù)制構(gòu)件的精細化管理較為繁瑣。

        1.2 方案設(shè)計與實際施工難以有效銜接

        以往常規(guī)的方案設(shè)計著重思考的是結(jié)構(gòu)類型的挑選以及相關(guān)計算項目,幾乎不會牽涉到施工中發(fā)生的疑難問題。然而在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)工程當(dāng)中,巨型的機械設(shè)施與建筑結(jié)構(gòu)主體之間會產(chǎn)生錨固和支撐的關(guān)系,方案設(shè)計與實際施工難以有效銜接,隨之而來的就是構(gòu)造復(fù)雜化和構(gòu)件的返廠修改等諸多問題。這不僅會增大資源的損耗,還會使得工程的總造價飛速提升。

        1.3 難以培養(yǎng)專業(yè)科學(xué)的施工技巧

        目前對于廣大建筑公司而言,裝配式建筑依然是一種新鮮事物。因為過去并未接觸過,所以絕大多數(shù)的施工單位都沒有充足的技術(shù)經(jīng)驗,倘若沿用常規(guī)化的技術(shù)交底,那么培養(yǎng)管理者的總體效率將會持續(xù)低迷,難以控制工程的總體質(zhì)量,嚴(yán)重影響了專業(yè)科學(xué)的施工團隊的組建[1]。

        2 裝配式混凝土結(jié)構(gòu)工程中BIM技術(shù)的優(yōu)勢

        2.1 加強施工期限控制并推動效率提升

        在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)工程的施工環(huán)節(jié),在BIM技術(shù)的幫助下,能夠?qū)⒎瞎こ痰臉?biāo)準(zhǔn)構(gòu)件庫建立起來,讓設(shè)計部門、構(gòu)件廠以及施工公司的可視化協(xié)同水平更上一層樓,進而有效防止施工材料的過度浪費,讓工程的總體生產(chǎn)效率更上一層樓。除此之外,借助于BIM技術(shù)對住宅展開三維建模,模擬整個施工環(huán)節(jié)并引入場地、材料資源和勞動力等因素,為工程的進行帶來科學(xué)有效的參考價值,在第一時間妥善處理延緩工程進度的各類因素,防止欠科學(xué)的設(shè)計使得施工不順暢。

        2.2 有助于方案設(shè)計和實際施工的高效對接

        在BIM技術(shù)的幫助下,可以對施工方案設(shè)計、加工構(gòu)件以及實際工程等整個施工流程展開全方位的覆蓋,進而鞏固工程建設(shè)每一個環(huán)節(jié)之間的聯(lián)系,實現(xiàn)高效率的無縫對接。參照方案設(shè)計環(huán)節(jié)的BIM成果,能夠?qū)嶋H施工環(huán)節(jié)的各類施工情況展開深層次設(shè)計,構(gòu)建科學(xué)的BIM信息模型,進而為后續(xù)的工程開展打下堅實牢靠的基礎(chǔ)。

        2.3 有助于塑造培養(yǎng)專業(yè)化施工團隊

        目前絕大部分的公司,均沒有全方位地系統(tǒng)研究裝配式混凝土結(jié)構(gòu)工程,對其認知仍然滯留在表層。在BIM技術(shù)的幫助下,其獨一無二的三維展現(xiàn)能力可以把各個部位的施工方案直觀清晰地呈現(xiàn)出來,并且還能夠精細地展現(xiàn)工地周圍的環(huán)境,這給技術(shù)交底提供了巨大的便捷性。除此之外,構(gòu)建產(chǎn)業(yè)化的施工標(biāo)準(zhǔn),同時也有助于塑造培養(yǎng)專業(yè)化施工團隊[2]。

        3 BIM技術(shù)在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)工程中的實際應(yīng)用

        3.1 出臺復(fù)核工程的BIM實際標(biāo)準(zhǔn)

        嚴(yán)格參照《企業(yè)級BIM實施標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》制定工程項目標(biāo)準(zhǔn)。與此同時,還必須充分結(jié)合企業(yè)的實際標(biāo)準(zhǔn),明確規(guī)定工程BIM實施原則、具體目標(biāo)、BIM使用范圍以及軟件的使用,比如構(gòu)件庫的使用說明、參數(shù)信息要求以及建立模型的注意事項等等。對裝配式混凝土結(jié)構(gòu)工程的BIM模型標(biāo)準(zhǔn)進行明確規(guī)定,最終形成規(guī)?;a(chǎn)業(yè)化的流程。

        3.2 系統(tǒng)管理構(gòu)件模型

        將高端的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與BIM技術(shù)充分結(jié)合在一起,能夠憑借網(wǎng)絡(luò)信息管理系統(tǒng),在第一時間及時查閱有關(guān)模型的數(shù)據(jù)信息,這樣也就能夠進一步指導(dǎo)構(gòu)件的吊裝定位[3]。除此之外,在網(wǎng)絡(luò)信息管理系統(tǒng)的幫助下,還可以快速查閱構(gòu)件的具體參數(shù)屬性,同時可以把完工的信息資料傳到數(shù)據(jù)庫之中,實現(xiàn)施工記錄的可查詢和可調(diào)閱。管理構(gòu)件模型的具體流程如下圖所示。

        管理構(gòu)件模型的具體流程

        2.3 組建參數(shù)化構(gòu)件族

        與普通的現(xiàn)澆混凝土工程的BIM模型相比之后,不難發(fā)現(xiàn)裝配式混凝土結(jié)構(gòu)工程的BIM模型存在其自身的特殊性,這一特殊性集中體現(xiàn)在構(gòu)件族的參數(shù)化組建方面。憑借構(gòu)建科學(xué)的BIM三維模型,能夠有效實現(xiàn)構(gòu)件加工設(shè)計方案和構(gòu)建模型之間雙向的參數(shù)化信息連接,主要囊括了保溫層、構(gòu)件的ID號碼、鋼筋的詳細信息、圖紙的具體編號以及一些其他的物理數(shù)據(jù)等等。

        2.4 科學(xué)管理構(gòu)件模型庫

        憑借科學(xué)建立BIM構(gòu)件,能夠?qū)⒂行У腃SI構(gòu)件族庫管理系統(tǒng)平臺建立起來,并且在局域網(wǎng)以及因特網(wǎng)的大背景下,平臺化系統(tǒng)管理族、模塊以及組件。構(gòu)件庫能夠在同一時間保證多樣化類型的軟件與同一平臺實施集中管理,而且還可以上傳私有族文件,如此一來,族庫當(dāng)中的內(nèi)容能夠在一定時間內(nèi)得到有效的更新。借助于BIM集中管理并共享規(guī)范性族構(gòu)件,能夠在確保BIM建立模型效率更上一層樓的同時,為BIM的實施和普及創(chuàng)造機會。

        2.5 優(yōu)化管理構(gòu)件模族的信息資料

        一方面,在電腦端能夠借助于CSI構(gòu)件庫當(dāng)中的BIM模型,充分融合構(gòu)件實驗報告、設(shè)計圖紙等相關(guān)信息資料,為接下來的項目管理以及施工進程控制打下牢固的基礎(chǔ)。另一方面,在移動端則可以通過手機記錄整個施工的流程,把視頻、圖像以及文字資料等在第一時間上傳至網(wǎng)頁端的指定位置,進而全面及時地掌握具體的施工狀況。除此之外,還能夠?qū)⑹┕み^程中存在的細節(jié)性問題直觀呈現(xiàn)出來,給施工提供一定的參考。

        2.6 構(gòu)件可視化安裝模擬

        一方面,在BIM技術(shù)的幫助下,可以在短時間內(nèi)科學(xué)合理地分離模型,全方位地展現(xiàn)出整個安裝構(gòu)建的流程。另一方面,憑借模擬整個施工的流程,對施工的設(shè)計方案進行完善改良。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)工程在實際開工時,因為沒有產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的幫助,二次搬運構(gòu)件損壞、構(gòu)建施工現(xiàn)場擺放不開等問題會時常發(fā)生[4]。但是有了BIM技術(shù)的參與,則能夠模擬整個施工的流程,高效指導(dǎo)構(gòu)件的吊裝工作。除此之外,還有構(gòu)件的可視化安裝模擬。倘若三維坐標(biāo)準(zhǔn)確性的操作太過于繁瑣復(fù)雜,則可實施現(xiàn)場三維可視化模擬憑借,達到構(gòu)件還原實際構(gòu)件條件。

        2.7 三維技術(shù)交底

        由于現(xiàn)階段很多施工單位還沒有深入了解過裝配式混凝土結(jié)構(gòu)工程產(chǎn)業(yè)化施工,所以在BIM技術(shù)的幫助下,可以模擬整個施工作業(yè)流程,通過三維的展示來實現(xiàn)技術(shù)的交底,從而為下一階段的工作打下牢固的基礎(chǔ)。

        3 結(jié)語

        總的來說,在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)工程中,憑借BIM技術(shù)的使用,以構(gòu)件族為中心實現(xiàn)了設(shè)計方案和施工的完美對接。利用BIM技術(shù)的參數(shù)化、可視化功能模擬各類未知狀況,為及時決策打下堅實的基礎(chǔ)。制定符合項目特征的BIM標(biāo)準(zhǔn)是基礎(chǔ)所在,施工設(shè)施和相關(guān)的經(jīng)驗等信息一定要和BIM模型信息充分結(jié)合起來,才可以對施工進行科學(xué)指導(dǎo)。

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