文/劉勇(宿遷安明建設工程有限公司)
BIM是以信息技術為載體的新興建筑設計方法,被譽為CAD之后的第二次設計革命。相比于傳統(tǒng)的二維圖紙,BIM可以呈現(xiàn)出多維度的設計,其增加了時間的維度,是對建筑領域全方位的設計和模擬,其具有三大特征,分別是較好的協(xié)調(diào)性、所見即所得、具有模擬和優(yōu)化的作用。裝配式建筑是將傳統(tǒng)的現(xiàn)場施工轉(zhuǎn)移到工廠中,加工制作好建筑需要用的配件和構建,比如陽臺、樓梯等。通過將BIM技術在裝配式建筑中的應用,可以較好地保護環(huán)境,提升建筑的質(zhì)量。
BIM技術主要是以三維數(shù)字技術為載體,采集建筑生命周期的相關信息,繼而構建三維模型。將BIM技術融入裝配式建筑施工質(zhì)量管理中,可以提升裝配式建筑設計環(huán)節(jié)的直觀性,為后期的施工以及監(jiān)理提供便利[1]。其次BIM技術具有可視化、協(xié)調(diào)化等特征,可以達到對裝配式建筑的模擬,不斷降低成本,縮短工期。最后BIM技術還是在建筑工程全過程中應用的一種體現(xiàn),其可以實現(xiàn)對資源的高效利用,對施工的高效化監(jiān)控,將風險控制在最小的范圍內(nèi)。
在裝配式建筑設計中需要考慮預埋預制構建以及預留流程兩大內(nèi)容,這一環(huán)節(jié)需要設計人員之間的相互配合、及時溝通,才能夠取得較好的效果。通過將BIM技術融入該環(huán)節(jié),可以建立一個規(guī)范性的設計平臺,在平臺中呈現(xiàn)各個設計人員的設計效果,實現(xiàn)合作、溝通,以及方案的調(diào)整。比如基于云技術和BIM技術構建BIM綜合設計平臺,在平臺上輸入BIM模型信息,通過自動化糾錯,將各個專業(yè)之間的沖突進行消除。再利用其中的協(xié)同設計,實現(xiàn)信息參數(shù)的同步,便于設計人員及時調(diào)整。
首先是BIM技術在裝備式建筑預制構件生產(chǎn)流程中的應用。為了能夠提升預制構件生產(chǎn)信息的準確性,可以直接從BIM模型中提取構件的尺寸信息,根據(jù)該尺寸信息生產(chǎn)廠家制定生產(chǎn)方案,同步將生產(chǎn)的進程傳遞給施工的企業(yè)。在此過程中,生產(chǎn)廠家還需要將構建的尺寸、安裝的位置以及材料的種類等相關信息置入到RFID芯片中,并將芯片置于各類構建中,為后期的管理和施工提供便利。
其次在完成好基礎的裝配式建筑設計后,設計單位要利用BIM模型實現(xiàn)信息共享,便于廠家了解各類預制構建的信息,保證生產(chǎn)過程中構建的質(zhì)量。當然為了能夠?qū)訑?shù)據(jù)信息,可以通過條形碼的方式將加工信息參數(shù)保存,還可以通過3D技術打印出模型,便于后期的生產(chǎn)和制作。
裝配式建筑和傳統(tǒng)建筑相比存在較大的差異性,主要體現(xiàn)在傳統(tǒng)建筑的主要模式是現(xiàn)澆,而裝配式建筑是以設計圖紙和具體的施工方案為主。通過在工廠內(nèi)部提前制做好一些構件,然后以吊運的方式將構件進行安裝。而在這個吊裝過程中,很可能會出現(xiàn)一些質(zhì)量的問題。比如構建的形態(tài)不同,安裝也會存在差異,這就需要融入BIM技術。
裝配式建筑最大的特點就是需要在工廠內(nèi)部先預制,之后運輸?shù)浆F(xiàn)場進行吊裝,這就意味著在施工現(xiàn)場中會有很多的節(jié)點操作。有一些節(jié)點操作是較為復雜的,如果缺乏一定的操作工藝,就會影響整個建筑的質(zhì)量。因此必須要重視整個節(jié)點操作環(huán)節(jié)[2]。以裝配式建筑中鋼結構類型的操作為例,通過BIM技術中的一個TEKLA軟件,分析鋼結構,如受力情況等,為后期的施工提供依據(jù)。如果所采用的是混凝土鋼筋結構,除了要分析鋼筋的受力情況,還要計算工程量,保證美觀以及可操作性的同時,滿足項目的需求。
在裝配式建筑施工質(zhì)量的控制中,BIM技術的應用也是非常廣泛的。比如在預制構件的庫存管理中,通過綜合利用BIM技術以及RFID技術,可以提升驗收過程中預制構件的產(chǎn)量效率,避免人工在驗收過程中存在的誤差,實現(xiàn)全面自動化的電子驗收,施工人員還可以對預制構件的信息隨時檢驗和調(diào)取,判斷安裝位置的正確與否。再例如BIM技術在現(xiàn)場綜合管理中的應用,其可以起到模擬施工作業(yè),尤其是關于重要位置的構件安裝,通過BIM技術可以起到明確施工技術操作要點的作用。施工流程的優(yōu)化方式,可以基于BIM技術將3D模型向5D模型轉(zhuǎn)變,基于該模型模擬施工作業(yè)資源的消耗情況,制定動態(tài)化的作業(yè)規(guī)劃,全面掌握施工的進程,提升資源的利用率。
在裝配式建筑施工中融入BIM技術,可以實現(xiàn)建筑施工全過程的精細化管理,進一步提升建筑工程的質(zhì)量。為了能夠更好地將BIM技術融入施工質(zhì)量管理中,就需要相關人員能夠積極地研究BIM技術,并將其滲透在裝配式建筑的方方面面,比如設計、構件生產(chǎn)、吊裝、節(jié)點處理等方面,促進建筑行業(yè)的不斷發(fā)展。