建筑模型信息化技術在裝配式建筑施工階段中的研究分析

宋尚利

(山東遠東建設工程有限公司 山東 淄博 256100)

我國社會發展迅速,科學技術領域也有很大的提升,技術得到不斷的更新,裝配式建筑工程施工階段運用現代化科技技術,完善了裝配式建筑的整體結構,并改善了施工方式。裝配式建筑工程需要緊跟時代,實現現代化施工轉型。首先根據人們的需求制定裝配式建筑方案,然后構建3D 模型,運用三維模擬和碰撞檢測的方法構建建筑模型,分析施工過程并完善方案,提升裝配式建筑施工的效率和質量。

1 建筑模型信息技術概述

BIM 技術主要指的是建筑模型信息化技術,該技術應用大多是根據建筑有關信息數據,并通過進行建筑模型構建,促使建筑虛擬結構與流程可以達到可視化的效果,以及時發現建筑工程管理問題,從而第一時間采取有效措施進行處理,以提高工程管理水平。BIM 技術優勢眾多,例如可視化、優化型以及協調性等,均可以在應用過程中發揮出重大作用,以提高工程管理效率,保證施工質量,盡可能為企業創造更多效益［1］。BIM 技術應用特點具體如下:

(1)BIM 技術可以充分應用三維立體技術原理,進行建筑模擬,管理人員可以在建筑模擬過程中,對工程施工預期開展分析,以發現相關問題。

(2)BIM 技術具有優化性特點,應用BIM 技術進行模型構建,有助于后期施工人員觀察并發現施工問題,從而給予施工方案合理優化。

(3)BIM 技術具有可出圖性特點,管理人員可以借助BIM 技術,進行工程管線圖、結構留洞圖等制定,并且可以合理調整改進方案。

(4)BIM 技術具有協調性特點,BIM 技術能夠幫助各個部門正常交流溝通,以明確規范各個部門職責,保證工程信息有效分享,避免影響施工進度。

(5)信息一致性,BIM 技術應用管理可以確保建筑工程信息保持一致性,BIM 技術作為信息數據核心基礎,可以通過構建完整數據信息,以確保各個工程環節信息一致,并且具有關聯性。數據信息不僅僅是建筑工程設計的設計信息,同時還包括建筑項目施工信息,或者是工程資源信息等。對于各個具體施工階段,可以通過交互插件轉換成數據模型的方法,以實現模型交換,所以可以確保施工過程中各個環節模型信息保持一致。

(6)動態性,因為要求施工進度不斷變動下做到實時顯示施工信息,所以導致管理施工安全工作增加極大復雜性,而借助BIM 技術,可以對三維模型進行構建,從而可以對相關參數及時進行調整更改,最終可以有效識別施工中存在的風險［2］。

2 建筑模型信息技術在裝配式建筑中的應用價值

2.1 滿足生產活動的信息化要求

我國信息技術發展迅速,在人們的生活和工作中占據著重要的地位,各個行業中都需要構建完善的工作信息系統,運用多媒體技術進行構建,有利于系統的完善和后期調查,建筑行業也需要緊跟神代,提升項目信息水平。

建筑模型信息化技術的英文名稱是BIM,在建筑行業中被廣泛應用,建筑項目在BIM 技術和合理的方案綜合設置下,生產活動逐漸走向信息化,裝配式建筑項目得以可持續發展。工作人員運用更高效和更科學的手段優化預制構件,提升施工質量。另一方面,在數字信息中運用BIM 技術有利于為下一階段生產線的建筑管理提供大量并合理的數據支持,提升預制建筑的管理效率［3］。

2.2 有利于保障建筑設計的標準化

現代化建筑工程與傳統的建筑工程存在較大的差異,現代化預制式的建筑工程特點是工程要素標準化和量化。傳統的建筑工程一般采用手工記錄數據和設計,不方便后續的檢查,整個手工計算的時間長、誤差概率大、難度大,阻礙了裝配施工的可持續發展。運用BIM 技術解決了施工人員的困境,員工用最高的效率完成數據收集和建模預制工作,并且對收集到的信息進行試驗,比如碰撞試驗,運用BIM 技術大大提高了建筑結構的標準化和科學化,幫助建筑工作人員更高效率的完成建筑工作,保障裝配式建筑工程可持續發展［4］。

2.3 提高工程信息的時效性與共享性

裝配式建筑工程設計與施工階段各個信息往往需要定期進行更換,但是由于傳統通信技術不足,導致信息交換難以及時完成,并且在信息交換過程中可能會出現數據丟失。而BIM 技術則不同于傳統通信技術,該技術可以實現信息交換與快速共享,從而可以防止信息丟失。比如,工程企業員工在不同部門工作,可以通過BIM 技術建立三維模型,從而給開發商或者管理人員提供充足數據支撐,以及時發現問題,改善施工質量。

3 建筑模型信息技術在裝配式建筑施工階段中的應用

3.1 數據收集

裝配式建筑工程各項數據保存時,合理應用數據庫技術,能夠構建平臺層,尤其是深入研究地圖與實踐工作相關數據,能夠確保數據集成正確讀取,保證數據有效保存,科學驗證數據。另外,在工程施工階段各個環節實際施工時,能夠給予項目開展碰撞試驗與三維模擬;同時通過優化系統結構,可以有效增強核心功能,在IFC 格式幫助下,制定并完善控制體系與運行控制體系,從而保證工程項目管理可以有效開展。

3.2 施工安全管理

施工管理作為建筑工程最為重要的一個管理內容,在當前更多嚴格要求與需求影響下,施工管理難度明顯增大,BIM 技術可以適用于施工管理階段,通過構建數字化模型,可以確定施工重點內容,并對施工具體進度與動態詳細了解,以提高施工效率。BIM技術還可以合理識別施工存在危險源,提高施工安全性。另外,具體施工過程中往往涉及許多環節,任何一個環節出現失誤都可能會給施工質量以及進程造成影響,因此必須不斷加重施工環節銜接,防止施工問題產生。從上述可知BIM 技術具有協調性,所以在施工管理中應用,能夠幫助各個施工部門合理協調,共同協作,在保證工程信息有效分享下,提高施工質量。

3.3 碰撞檢測

裝配式建筑施工過程中,施工企業可以通過BIM技術軟件應用,在建設各個階段中實現三維數據建模操作,可以防止各個環節施工時因為不同施工圖紙而產生其它問題,施工期間,水、電等管道十分容易出現交叉,這時可以通過模擬施工條件,針對各個施工條件下懸空管道進行模型模擬安裝,并配合BIM 技術,可以減少安全施工發生風險,控制施工成本。BIM 技術能夠在工程改造過程中應用,通過結合結構變化和模型模擬,有助于施工人員更加詳細了解并控制工程量變化,從而可以在很大程度上節省時間與精力,無需再次開展二次工作量計算,以提高工作整體效率與準確性。

3.4 模擬施工

裝配式建筑工程所有建設項目中,施工環節作為核心內容,施工階段各項管理極為重要。若是施工階段中任何一個環節存在漏洞,都可能會導致整個施工環節出現失誤,最終降低工程施工質量。因此,在施工階段中,需要及時利用BIM 技術,并以技術為核心,構建三維模型,及時了解施工現場情況與問題,開展相關修復工作,同時深入調查分析掌握各個施工環節可能發生問題與潛在影響因素,結合模型與具體參數,明確設計方案和實際施工存在的誤差,盡可能將誤差控制在可接受范圍內。

施工建模過程中,運用改進計算簡軟件技術,將工程三維模擬動畫進行合理的改進,這樣有助于管理人員調整建設信息,提高設計圖紙與實際施工項目之間一致性。

3.5 施工過程材料管理

建筑工程經濟效益能夠為企業發展提供前進動力,所以經濟效益管理作為建筑工程管理一項重要內容,工程施工過程中,因為影響經濟效益因素有許多種,若是管理人員未能充分考慮這些因素,則可能會給企業經濟造成嚴重影響,因此在實際管理過程中,管理人員應該借助先進評估方法,以保證施工工程經濟效益。

BIM 技術則可以在經濟管理方面發揮出重要優勢,在工程造價預估與優化計算中合理應用BIM 技術,可以對施工成本進行準確控制計算,以實現經濟效益準確評估,以保證工程經濟性,為企業創造出更多經濟效益。

對此,在工程施工開展前,管理人員需要應用BIM 技術,給予工程方案檢驗評估,評估方案合理性,在BIM 構建模型中,合理輸入收集的有關信息數據,借助預先輸入的數據相關性,有效驗證各類信息數據的科學性與吻合性,如此一來可以及時了解施工實際情況,并且掌握施工材料實際消耗情況。若是施工過程中出現材料嚴重浪費問題,還能夠借助BIM 技術對問題發生原因進行分析,以制定出相應解決方案,以確保工程材料可以最大限度利用,降低材料成本。除此之外,BIM 技術在監督管理部門與資金管控部門管理過程中均可以發揮出較高優勢,可以對施工進度與資金運作情況進行了解,在確保工程施工正常進行與質量保證基礎上,對工程預算進行有效控制,確保資金可以正常流轉,以提高資金使用率。

3.6 裝配式建筑施工生產制造應用

裝配式建筑工程通常需要事先完成相關構件制造,而在制造過程中,需要將BIM 技術有效融合在生產制造施工中,但是在實際工作中,需要從下列幾個方面進行考慮:

(1)施工方面,以安裝與施工角度來分析,施工因素較多,通常情況下,制造商可以借助BIM 信息平臺,對裝配式構件尺寸與規格等信息進行詳細了解。結合相關計劃方案,對生產活動作出有效調整改進。如此一來,生產信息能夠及時傳輸到BIM 平臺中,能夠為建筑施工部門提供相應的指導。同時在預制施工環節中也可以提供有效指導,確保施工更加具備科學性與合理性。在施工過程中,一定要從建筑施工順利與穩定運行方面入手,工作人員根據實際施工情況,將BIM 與RFID 技術充分利用,提高建筑材料施工準確性。

(2)交通建設管理,預制構件需要經過運輸到達施工現場,所以加強交通建設管理同樣極為重要。在進行車輛設計時,工作人員必須在運輸過程中安裝RFID 芯片,以實現信息、跟蹤與分析。針對運輸計劃,需要結合框架實際尺寸進行合理調整,保證運輸路線科學性與合理性,并嚴格根據規定標準展開運輸,保證各個裝配式構件安全運輸至施工現場。

4 結語

綜上所述,建筑模型信息技術(BIM)是當前逐漸廣泛的一項先進技術,將其應用在裝配式建筑預制施工階段中,能夠提高生產質量,并對施工成本進行科學控制,確保施工周期正常完成。

由于裝配式建筑具備一定復雜性與其他特性,所以充分利用BIM 技術,能夠推動建筑行業現代化與信息化建設,加強施工現場各項管理,以實現數據科學保存,為施工環節提供了重要指導,從而建設出高質量的裝配式建筑。