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BIM技术在预制装配式住宅中的应用研究

摘要:
    近几年,随着建筑行业的快速发展,越来越多的住宅建筑涌现出来。预制装配式作为住宅建筑中应用较为广泛的结构,发挥着极其重要的作用。与此同时,由于科技的不断进步,BIM技术也得到了广泛的应用以及推广。对于预制装配式住宅来说,通过合理的应用BIM技术,不仅能够可以提升设计效率、减少误差的出现,对预制构件的生产流程不断优化,同时还能在施工阶段以及运维阶段发挥出自身的价值,对相关流程进行合理的模拟,最终提升预制装配式住宅的整体质量。
引言:
  当前,在经济快速增长的同时,环境污染问题越来越严重。在这种情况下,预制装配式住宅被提出来,其不仅施工操作较为简便,同时还能提升各项资源的使用效率,减少对环境的污染力度,正因为预制装配式住宅具有上述优点,得到了广泛的应用。另外,在建筑领域,BIM技术被提出来,在装配式住宅建筑中,合理运用BIM技术能够有效加强住宅建筑中各个阶段的管理,提升施工效率,最终促进预制装配式住宅又好又快的发展。
一、BIM技术简介
(一)定义
  BIM也被称作建筑信息模型,通过对工程中的有关信息数据进行收集然后=建立的一种数字信息仿真模拟建筑物的模型。BIM不光具备将信息进行集成的作用,同时还是一种可以用来设计、建造管理的数字信息应用。BIM通过将相关信息进行整合以及分析之后,合理构建数字信息化立体模型,进而为设计以及施工单位提供技术上的支持。
(二)特点
  BIM的特点主要包括以下几个方面:第一就是可视性,众所周知,在建筑行业中,可视性发挥着不可替代的作用,而BIM在整个过程中都具备可视化特点,其重要性不言而喻。第二就是具备模拟性,BIM不光可以对建筑物模型进行模拟设计出的建筑物模型,同时还可以对各个环节进行全面模拟。第三就是协调性,BIM技术的协调性可以对问题进行有效的协调,规避风险的出现。第四就是具备一定的可优化性,当BIM信息模型建立完成之后,还可以根据具体情况做出有效的调整。第五就是可出图性,利用BIM可视性的特点,对模型的设计图纸进行出图,由于图纸是依据实际建筑构建的模型上进行绘制的,因此具备一定的准确性以及科学性。
二、预制装配式结构特性分析
(一)施工难点较多
  在对预制装配式结构进行施工的时候存在较多的施工难点。在进行施工的时候,由于各边的甩茬连接钢筋的根数以及施工位置的要求相同,就会导致施工问题层出不穷。为了保证结构连接过程中不出现差错,必须要加大各个部门之间协调以及沟通能力,只有加大技术交底工作,才能保证甩茬连接钢筋的位置与数量符合标准。另外,在进行施工的时候,机电管线的走向与固定件位置需要紧密配合,只有这样才可以避免在对固定件进行安装的过程中出现管线损坏的现象,在进行施工的时候由于构件较多,在进行安装时容易出现差错,最终导致施工质量出现问题。
(二)施工精度要求高
  预制装配式结构在进行施工的时候对于精度的要求较高,需要保证固定件连接的可靠性。而且对于施工人员的要求较高,必须要严格依据设计图纸进行操作。另外,在进行施工的时候,需要做好必要的安全防护工作,在此期间必能对并施工的精度及其质量造成影响。除此之外,还需要注意的一点就是,对于施工人员需要进行严格把控,必须要持证上岗,具备一定的专业知识,保证施工的顺利完成。
三、BIM技术在预制装配式住宅中的应用
(一)在设计阶段的应用
  在对预制装配式住宅进行设计的时候,需要依据BIM技术对实际工程中所需要的各种构件建立信息库,这种做法不仅能够提升构件厂、设计单位以及施工企业的可视化协同能力,同时还可以明确设计重点,减少建材的损坏以及浪费,同时还可以简化流程,提升生产效率。另外,需要注意的就是,在进行设计的时候,还可以对施工环节所需要的劳动力进行有效分析,通过引入物资、劳动力和场地的概念,减少劳务选择风险,最终在保证质量的同时有效缩短工期。
(二)在预制构件生产阶段的应用
  在整个装配式住宅建设过程中,生产阶段极为重要,同时该阶段也是连接装配式住宅设计与施工的关键环节。为了保证预制构件生产的合理性,生产厂家可以从装配式住宅BIM模型中准确掌握预制构件的尺寸大小及其相关信息内容,然后对生产计划进行合理编制。另外,生产厂家还可以在预制构件生产阶段为各类预制构件植入含有构件材料种类、几何尺寸以及安装位置等信息的RFID芯片,通过RFID技术对预制构件进行物流管理,最终提升预制构件仓储和运输的效率。
(三)在装配式住宅施工阶段的应用价值
  1、基于BIM的现场施工仿真筹划
  利用BIM模型进行4D施工仿真模拟,BIM 软件可以实现与Microsoft  Project的无缝数据传递。在模型中导入MS Project编制完成的项目施工计划甘特图,将3D模型与施工计划相关联,将施工计划时间写入相应构件的属性中,这样就在3D模型基础上加入了时间因素,使其变成一个可模拟现场施工及吊装管理的4D模型。
  2、构件现场吊装管理及远程可视化监控
  当确定施工方案之后,需要在平板手持设备把储存构件吊装位置及施工时序等相关信息的BIM 模型导入进去,通过制定三维模型检验施工计划,最终可以实现施工吊装缓解的无纸化以及可视化辅助。在对构件进行吊装之前,需要展开必要的检验及其确认,当手持机中的当日施工计划得到更新之后,还要扫描工地堆场的构件,准确识别相关信息内容,随之再进行吊装工作,并对构件的施工时间进行及时的记录。当所有构件安装完成之后,检查人员还要对相关的细节内容进行校核,只有当检查合格后,才可以使用手持机对构件芯片进行扫描,然后确认整个构件施工完成,并对完工时间进行记录。在施工阶段,通过利用BIM技术,所有施工内容以及完工时间都会被准确记录,并且能够避免误差的出现,大大提升工作效率。
  3、在装配式住宅运维阶段的应用价值
  通过合理运用BIM以及RFID技术,对信息管理平台进行合理的搭建,从而完善装配式住宅中预制构件以及设备的运营维护系统。比如,在进行资料管理或是应急管理的时候,使用BIM技术极为重要。如果发生火灾的时候,相关人员可以利用BIM信息管理系统中的内容准确掌握火灾发生位置,进而采取有效措施进行灭火。除此之外,在对装配式住宅或是其附属设备进行维修的时候,还可以从BIM模型中得到预制构件或附属设备的相关信息,比如型号、参数等等,为接下来的维修工作提供了便利。
结束语
  总而言之,由于我国经济的不断提升以及建筑行业的快速发展,预制装配式住宅得到了推广以及应用。通过在该住宅建筑中合理引入BIM技术,实现建筑工业化以及信息化的完美结合,对各个阶段进行有效的管理,不仅能够保证相关人员准确的掌握预制装配式结构的特性,同时还能为预制装配式住宅建筑的进一步发展提供技术上的支持,最终提升建筑的整体质量。

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