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基于BIM技术的装配式建筑设计深化及成本管理应用研究

张新宇

中国二十冶集团有限公司,上海,201999

摘要: 近年来,在社会发展的背景下,带动了科学技术水平的进步,目前,被广泛应用到建筑行业。现阶段,建筑信息模型(BuildingInformationModeling,BIM)技术在装配式建筑深化设计中的运用具有明显的优势,能够有效解决传统设计与施工中存在的问题。该文以江苏省南京市雨花台区某项目为例,通过导入BIM技术对装配式建筑进行深化设计,并将BIM技术运用于建筑的深化设计阶段,以期为相关人员提供参考。
关键词: BIM技术;装配式建筑;深化设计;成本
DOI:10.12721/ccn.2024.157009
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如今,随着人类活动逐渐频繁,工业化迅速发展,导致全球气温不断升高,提高了极端天气发生的概率。世界各国也逐渐认识到此问题的严重性,相继颁布了一系列政策。对此,国内也作出了相应的部署来应对碳排放问题。根据报道国内碳排放大部分来自于建筑业,占总排放量的35%,针对建筑行业的节能减排研究十分重要,是实现我国绿色可持续发展的重要一环。装配式建筑作为一种环境污染小、无需现场浇筑构件、施工速度快的施工方式,通过预制构件的组装和集成,实现了建筑施工的高效化和绿色化,能有效减少建筑的碳排放。但装配式建筑也有着管理困难、各建造专业协调困难以及成本难以控制的缺点,限制了其进一步的发展和应用。而随着科技的进步,BIM技术应运而生。BIM技术是一种基于三维模型的数字化建设方式,可以实现建设项目的规划、设计、施工和运营全过程的信息化和智能化。此技术根据工程资料,将二维图纸和各项信息转换为直观的三维模型,将工程提前可视化,提高了参建各专业的协调沟通能力,有助于施工过程的管理,故相关学者对BIM技术在建筑工程的应用展开了研究。其中如何在装配式建筑中更好地应用BIM技术,实现节能减排的目标,成为行业的重要研究内容。针对于装配式建筑中的诸多问题,分析了BIM技术在装配式施工过程中的应用效果。

1装配式建筑特点

装配式建筑作为建筑行业进行工业化生产的一种方式,与我国的绿色施工及可持续发展的战略相符,将成为建筑行业发展的一个重要方向,具有以下几个特点:(1)功能多样化:施工现场采用大量的装配施工,有效地降低了现浇工作的数量,从而极大地提升了劳动生产效率。装配式建筑具有多种功能,首先,它的外墙设计能够起到保温的作用,从而提高住户的舒适度,使用空调的频率也得到有效降低,也能对空气的污染程度进行控制;其次,墙体和门窗的密封性及隔声性较为良好;第三,由于其材料的特殊性,不易出现自燃现象,在长期使用下也不易出现裂缝、变黄等问题,有较好的防火和抗震性能。(2)省时高效:采用装配式建筑技术,不仅可以节约大量的人力物力,而且还可以实现从施工到装修的一体化设计,使得施工的过程更加便捷、高效,不仅能够确保装修的质量,还能够有效地提升工程的总体进度。装配式建筑的优势在于与现浇建筑比更加轻便,通过绘制基本的结构图,就能够在现场快速完成施工。这样的方法不仅能够节省人力,还能提高工作效率。

2、BIM技术的装配式建筑设计深化及成本管理应用研究

2.1、BIM深化设计出图标准

在装配式建筑深化设计中,预采购件的深化设计是图纸的主要内容。预购部件的设计范围相对较小,复杂度较低,相对容易达到国家标准。根据国家相关规定及要求,制定BIM深化设计出图示意图,确保图纸深度达到规定要求。以预制外墙板为例,每个构件需要3张图纸,分别为模板图、配筋图及保温连接件图。其中,模板图主要包括预制件的尺寸、配件尺寸等信息,配筋图主要包含预制构件结构配筋相关信息,保温连接件图主要包含预制墙板保温连接件的尺寸信息。

2.2强化装配式建筑从业人员的职业培训

从业人员的技术越娴熟,越能提高工程施工效率和设备周转率,间接降低工程总成本,是对工程项目的另一大贡献。因此,可以开办专门的职业培训,系统培训从业者各细分领域所需要具备的职业技能、专业素养、管理经验,凡是业务达标者可以获得鉴定证书,正式进入建筑行业,在提高自身职业竞争力的基础上极大地缓解人工成本压力大的局面。

2.3设备专业成本控制方案

2.3.1设备管线预留预埋

传统的设备管线安装基本在主体结构完成后进行,但由于装配式建筑的预制构件在工厂内提前完成,原则上在施工现场不允许凿洞和开槽,以避免伤及预制构件,影响质量及观感,因此装配式建筑管线的预留、预埋应秉持“安全可靠、节能环保、维修管理方便、设备布置整体美观”的原则,采用标准化、系列化的设计方法,做到设备布置、安装、管线敷设及连接的标准化和系列化。

2.3.2推行一体化模型建设

伴随着装配式建筑一体化设计的实施,除建筑、结构专业之外,设备专业的预留预埋信息有必要在BIM模型等一体化模型中体现,并在预制叠合梁、叠合板、预制内隔墙的详图中予以明确。出图前,应集中进行各专业间的碰撞检查,避免由于安装过程中发生不同专业间的冲突问题导致返工或构件二次加工等情况的发生,确保项目顺利实施。

2.4严格规范施工合同管理

为了确保施工合同的有效执行,项目部需要积极参与合同的评估、讨论以及最终的签约过程;在此过程中,需要向各个环节提供详细的施工合同指导;需要仔细调查、分析、讨论,以及制定有效的风险防控方案;需要制定有效的索赔流程,以便及时解决施工中出现的各种问题;需要完善合同管理台账,以便及时向上级机构汇总,提供有效的资料。一旦双方达成协议,就必须认真执行协议中的条款,确保所有的资源都得到充分利用。商务部将为所有的客户提供具体指导,既包括技术、管理等方面的支持,也可涵盖其他方面的指导。要确保每个客户都能够遵守协议中的规则,并且保证所有的操作都符合要求。如果在执行合同期间发生争议,项目经理可以首先和相关人员沟通并寻求帮助。如果沟通和谈判未能达到预期的结果,则应向公司法务部门进行上报,由法务部门对事件进行评估分析,确定是否需要提起仲裁或诉讼。如果需要仲裁或诉讼,则应上报公司领导,经领导审核批准后由法务部进行办理。

2.5充分了解施工现场环境。

在进行装配式建筑项目的施工前,要先了解施工现场的环境,了解项目的自然环境,包括气温变化、土质情况等,还要了解项目所在地的社会环境,包括物价水平、所处位置等,要根据项目所处的环境因地制宜地进行施工方案的编制。同时,在施工过程中,也需要实时对项目的环境进行监测,包括自然环境、管理环境、社会环境等的变化,从而可以对项目管理过程中的各项事宜进行调整,保证项目的顺利进行,防止因环境变化导致项目成本的增加。

结语

装配式建筑模式逐渐成为工程项目建设的主流模式,BIM技术在装配式建筑深化设计中的运用具有重要的意义。通过BIM技术模拟建筑结构情况,能够使设计人员充分了解整个建筑的结构情况,有效提升装配式建筑的质量及水平。

参考文献

[1]黄亚江,刘思峥,郭天奕,等.基于BIM技术的装配式建筑机电深化设计优化研究[J].项目管理技术,2020,18(2):72-76.

[2]吴晨光.基于BIM技术的装配式建筑机电深化设计优化探究[J].智能建筑与智慧城市,2022(1):96-98.

[3]田东,李新伟,马涛.基于BIM的装配式混凝土建筑构件系统设计分析与研究[J].建筑结构,2016,46(17):58-62.