蒋林
BIM即建筑信息模型,其主要是利用三维数字技术将建筑建设过程中的所有信息进行整合,从而建立信息模型[1]。BIM技术具有有可视性、协调性以及模拟性等特点,可以利用相关软件实现钢结构建筑设计、混凝土结构设计以及项目施工管理等工作。
装配式房屋建筑是近年来国家大力倡导的一种建筑类型,主要是将建筑各结构根据行业标准的要求由专业的制造厂进行构件预制,然后由运输工具将这些构件输送到施工现场,施工人员根据设计图将构件组装在一起,从而形成完整的房屋建筑。与传统的房屋建筑相比,装配式房屋建筑的施工周期比较短,并且建造成本较低[2]。
通过专业的建筑模拟软件可以建立BIM三维立体模型。目前,市场中的建筑模拟软件较多,可以根据项目的实际情况选择软件。不同的模拟软件实现的功能不同,例如,一些软件可以进行水电等系统的三维模型设计;一些软件可以进行混凝土施工模拟。通常情况下,三维模型软件的数据库中包含建筑结构的所有参数,制作模型时可以根据实际情况直接从数据库中选择合适的结构,从而提高工作效率。
采用BIM技术设计的施工图,每一张图纸都代表一项独立的设计内容。采用传统的建筑项目制图方法时,首先应设计平面图,然后根据平面图和剖面图进行立体模型的制作,并在图纸绘制过程中,设计人员还需要根据工程的实际情况,不断对设计内容进行优化。这种方式对施工人员的专业性要求较高,会耗费设计人员大量的时间,并且容易出现人为错误。而采用BIM技术进行施工图绘制,可以缓解设计人员的压力,设计人员可以通过BIM相关设计软件建立建筑三维仿真模型,需要时可以转换为二维图纸,对其中某些数据进行修改时,所有相关数据和施工图的相关部分会自行修改,大大提高了工作效率和设计方案的准确度。
BIM技术可以为各参与方提供一个相互交流信息的平台,方便参建各方以及不同专业的设计者进行及时的沟通与交流,实现不同专业之间的共同工作。另外,BIM技术还可以进行碰撞检查。传统的碰撞检查方式需要将建筑将所有图纸结合在一些进行对比,容易造成信息的遗漏,对后续施工造成严重的影响。而通过BIM技术三维仿真模型进行碰撞检查,可以快速清楚地发现结构的管线碰撞问题,并及时采取优化措施保证设计质量。
传统的建筑工程中,需要专职质量管理人员对建筑材料进行管理,如果质量管理不严格,建筑材料的成本以及用量很难控制。通过BIM技术对建筑材料进行控制,可以实现事前、事中以及事后控制。事前控制主要是在预制构件进入施工现场之前,通过建筑信息模型对施工现场的范围,建筑材料的堆放量以及采购量进行控制,可以避免材料采购过多的情况;事中控制即建筑材料在运输和使用过程中,如果实际的施工进度与计划进度存在一定的差异,可以通过BIM技术对比分析产生差异的原因,从而对材料的采购以及进场计划进行调整,达到精确控制的目的;事后控制是根据施工方案将施工进度分为不同的时间点,当完成一个时间点的施工内容后,会对预制构件等施工材料的使用情况进行分析,该方式可以保证施工材料的连续供应,保证预制装配式建筑施工的顺利进行,使施工计划按时完成。
预制装配式建筑建造过程中,一项重要的工作内容是预支构件的装配,其质量直接决定了预制装配式房屋建筑的质量以及施工进度。预制构件的整体安装过程一般包括车辆的运输、塔式起重机的旋转以及堆放预制构件的场地等,并且与其他工序紧密联系。一般预制装配式建筑的施工场地较小,如果现场要堆放所有预制构件,需要进行堆放。预制构件在现场中的堆放高度应为1~1.5层楼高,并且要对进场的预制构件的质量进行严格的控制。如果靠人力完成预制构件进厂路线以及摆放等施工计划,不仅需要大量的时间,并且计划方案的合理性有待提高。而通过BIM技术的使用,可以建立施工现场的信息模型,然后根据预制装配式建筑的使用方案以及场地的实际情况规划出最佳预制构件的运输路线以及进场量等信息[3]。
BIM技术具有强大的计算功能以及数据处理功能,因此,能够对预制装配式建筑施工过程中使用到的钢筋工程量、混凝土工程量等数据进行准确的计算,并且可以自动生成各种统计表格,包括钢筋的用量、混凝土的用量、预制构件的编号、材料以及尺寸等信息。通过BIM技术计算出的结果比较准确,同时输出的格式也符合国家相关标准的要求,并且内容比较完善。
BIM技术要获得大量的推广,专业人才是基础。因此,要做好BIM技术专业人才的培养工作,达到BIM技术中建设各方人才协同的要求,并不断积累BIM技术的应用经验,为BIM技术的推广奠定基础。
政府对行业的推广发展有重要的作用,因此,需要政府出台一些政策,促使业主根据政策开展BIM技术试点,使其在实践过程中获得发展。
国内BIM软件公司应开发出与装配式住宅建筑的相关模块,使各软件之间的接口问题得到解决,从而在实际使用的过程快速建成模型。
随着建筑行业的不断发展,预制装配式建筑已经成为常见的一种建筑形式。预制装配式建筑中使用BIM技术,不仅能对设计方式进行优化,同时还能加强对材料的管理,提高施工管理的效率,进而保证房屋建筑的质量,并且降低施工的成本。