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摘要:本文介绍了BIM技术发展现状和特点优势,它是传统的二维设计、建造方式向三维数字化转变的革命性技术。而铝合金模板技术在建筑施工过程中的应用也是目前国内新兴的技术,有待进一步发展。如何将BIM技术更好的应用到铝合金模板的设计和施工过程中,从而提高工作效率和经济效益,本文进行了相应的探讨。
关键词:BIM;铝合金模板;经济优化
现在,社会的方方面面都进入信息化时代,和人们生活密切相关的建筑行业也不例外。而对建筑行业来说,它的信息化革命的重要标志就是BIM技术的应用。BIM技术能够产生经济效益、社会效益、环境效益,因此给建筑业的发展带来了革新和动力[1]。
而建筑业的迅速发展,使得建筑过程中使用的模板材料也得到了发展,传统的模板由于受到高层建筑的结构限制,不能满足当今建筑的施工质量要求。因此,新兴的、符合现实要求的模板材料----铝合金模板得到了广泛的应用。
一、BIM在建筑施工过程中的应用优势
BIM是BuildingInformationModeling的缩写,翻译为建筑信息模型。此技术将建筑工程项目的信息数据运用到三维或多维模型中,来模拟建筑物真实的信息,达到信息集成、协同设计、施工、仿真计算等目的。它的出现是为了区别其它信息技术(如CAD,Computer-AidedDesigh,计算机辅助设计)。
1.BIM技术的发展和应用现状
BIM技术始于美国,然后在西方国家得到应用。2007年,BIM技术在美国的应用率为28%,而到2017年已经达到了71%[2]。在英国,BIM技术的使用也呈上升趋势,从2010年的13%提高到2013年的54%[3]。在中国,BIM技术的使用开始不久。自2010年起,有越来越多的大型企业使用BIM技术,很多标志建筑(如上海中心大厦、南京火车南站、广州东塔等)都应用了此技术。BIM技术在国内外越来越受到重视,逐步发展成熟。
2.BIM技术的特点
BIM技术以三维数字为基础,将工程项目的各种信息作为数据模型,可以解决工程数据间的一致性和共享问题,具有协同性、可视化、模拟性、信息完备性和多元化等特点。
(1)协同设计。建筑结构复杂的设计需要多个专业的互相配合。如果采用CAD软件,就会缺乏高效可操作的技术平台支撑,不能有效解决各专业的协调问题。而BIM技术恰好解决了这个不足,对建筑结构的模型进行协同设计,并进行创建、修改和注释,使信息传递和沟通更加方便高效。
(2)设计可视化。目前采用较多的CAD软件只能将建筑结构以2D形式呈现出来。BIM技术则将平面设计转化为3D模型,使建筑物的图纸信息转化为直观的、立体的图形信息。BIM设计的模型数据丰富,并且可以综合考虑各方面因素(包括数据的合理性、建筑可行性等)。这样,在施工过程中就可以减少了成本和时间,提高了工程建设的效率。
(3)模拟性。BIM技术模拟施工过程的核心--先模拟后建造[4]。在项目施工前,要在BIM软件上对方案进行模拟,并且进行分析、优化,这样可以很大程度上降低成本(包括返工和管理成本)。工程项目实施过程中,也需要对可能出现的工程问题进行相应模拟。BIM技术可以在虚拟环境中模拟这些情况,并且进行可能的方案模拟,来优化模型和计划。
(4)信息完备性和多元化。除3D几何信息外,BIM技术平台的模型包括完整的施工信息和工程逻辑关系,如工程的结构类型、施工工序、施工进度、质量、成本等。而且,BIM平台上输入的工程项目的信息是可以共享的。设计团队根据其数据信息进行分析后,对项目的工程图纸进行修改并评估,确保项目的质量和业主的利益。
二、铝合金模板的特点和深化应用出现的问题
建筑业的迅速发展和高层建筑的增多使得建筑模板材料也得到了快速的发展,铝合金模板作为一种新兴的模板材料在国内被广泛使用,正在逐步替代传统的模板。
铝合金模板是用专用机械压制、可品种不同尺寸的模架。铝合金模板最早在美国开始使用,然后在全球得到逐步推广,我国是在近年才开始使用此模板。国内一些大型企业如万科、中建系统等都在使用此模板。
1.铝合金模板的特点
和传统的胶合板模板相比,铝合金模板具有以下特点:1.质量较轻,抗压能力较强,不易变形,且观感质量较好;2.组装方便,拆除容易且操作简单;3.实用性强,可以重复周转使用;4.节省了安装设备和工程开支,保证了施工人员安全。
由于具有这些特点,铝合金模板在施工中的优势非常明显。不仅减少了缩短了工期,还减少了一些开支,提高了工作效率。因此,铝合金模板这种可循环使用、绿色环保的技术是当今建筑模板发展的方向。
2.铝合金模板深化应用时的问题
但是,在实际施工过程中,铝合金模板的使用也存在一些局限性,导致了不必要的浪费,增加了施工的成本。比如,施工过程如果决定用铝合金模板,就要考虑它的使用成本,保证结构图和建筑图纸吻合且不能随意改动。所以,在铝合金模板的设计过程中,要先进行质量检查和建筑单位审核,确保铝合金模板符合施工要求。
综上所述,在施工设计阶段,设计人员需要结合铝合金模板体系和设计意图来设计图纸。这样,就用到了前面所述的BIM技术平台。通过建立相应的BIM模型,发现图纸中出现的问题,及时修改解决问题,这样就可以减少错误,节约成本,并且提高施工效率。
三、将BIM技术应用于铝合金模板体系
在铝合金模板项目工程确定使用BIM技术时,应首先和施工各方沟通应用难点,确定BIM技术的实施方案和流程,这样才能将BIM技术落实到项目中,收到较好的经济效益。
如何将BIM技术应用到铝合金模板项目工程中呢?首先,要根据施工图纸创建铝合金模板拼装的BIM模型,包括所有所有构件模板的分类、尺寸编号。其次,利用BIM技术将施工关键节点以3D形式展现出来,通过可视化的设计表现出模板尺寸、拼装细节等信息。同时,铝合金模板组件很多,另外还有一部分非标准件来进行拼接,BIM技术的可视化设计可以减少非标准件的数量。再次,BIM技术对铝合金模板预拼装施工的模拟,提高了施工速度和精度。
BIM技术是传统的二维设计、建造方式向三维数字化转变的革命性技术,是目前工程建设领域新的发展方向。将BIM技术和铝合金模板应用到一起,将引导工程建设项目从规划设计到施工、运维全生命周期的一系列创新和变革。
参考文献:
[1]郝丽.BIM技术融入高校工程类专业教学的应用研究[J],土木建筑工程信息技术,2015,7(4):108-111.
[2]ThebusinessvalueofBIMinNorthAmerica:muiti-yeartrendanalysisanduserratings(2007-2012)[R],2012.
[3]尚春静,李艳荣,任思佳,等.基于BIM的工程管理专业理论课程与实践教学创新研究[J],建筑经济,2015,36(9):129-132.
[4]许炳,朱海龙.我国建筑业BIM应用现状及影响机理研究[J],建筑经济,2015,36(3):10-14.
作者简介:
苏江,男,1974-09,硕士,讲师.