BIM技术在砌体工程施工管理中的应用_黄锐.pdf

d o i:1 0.3 9 6 3/j.i s s n.1 6 7 4-6 0 6 6.2 0 2 3.0 1.0 2 3B I M技术在砌体工程施工管理中的应用黄 锐(南京建工集团有限公司,南京2 1 0 0 1 2)摘 要:建筑工程的砌体工程在施工过程中,为了能够使砌体工程的施工效率和质量得到保障,可以积极应用B I M技术,通过对施工工艺模拟和三维技术进行交底,就能实现提升施工质量的目的,还能有效缩短砌体工程的工期,节省更多的施工材料。基于此,本次研究将B I M技术在砌体工程施工管理中的应用作为主要研究对象,分析了B I M技术对砌体工程的必要性,同时也阐述了B I M技术在砌体工程中的应用范围,旨在为相关领域的从业人员提供更多的参考依据。关键词:B I M技术;砌体工程;施工管理A p p l i c a t i o no fB I MT e c h n o l o g y i nC o n s t r u c t i o nM a n a g e m e n t o fM a s o n r yE n g i n e e r i n gHU ANGR u i(N a n j i n gC o n s t r u c t i o nE n g i n e e r i n gG r o u pC o,L t d,N a n j i n g2 1 0 0 1 2,C h i n a)A b s t r a c t:I no r d e r t oe n s u r e t h ec o n s t r u c t i o ne f f i c i e n c ya n dq u a l i t yo fm a s o n r yw o r k s i nt h e c o n s t r u c t i o np r o c e s so fb u i l d i n gw o r k s,B I Mt e c h n o l o g yc a nb ea c t i v e l ya p p l i e d.T h r o u g ht h ed i s c l o s u r eo fc o n s t r u c t i o np r o c e s ss i m u l a t i o na n dt h r e ed i m e n s i o n a l t e c h n o l o g y,t h ep u r p o s eo f i m p r o v i n gt h ec o n s t r u c t i o nq u a l i t yc a nb ea c h i e v e d,a n dt h ec o n s t r u c t i o np e r i o do fm a s o n r yw o r k sc a nb ee f f e c t i v e l ys h o r t e n e d,a n dm o r ec o n s t r u c t i o nm a t e r i a l sc a nb es a v e d.B a s e do nt h i s,t h i ss t u d yt a k e st h ea p p l i c a t i o no fB I Mt e c h n o l o g yi nm a s o n r ye n g i n e e r i n gc o n s t r u c t i o nm a n a g e m e n ta st h em a i nr e s e a r c ho b j e c t,a n a l y z e s t h en e c e s s i t yo fB I Mt e c h n o l o g yi nm a s o n r ye n g i n e e r i n g,a n da l s oe x p o u n d st h ea p p l i c a t i o ns c o p eo fB I Mt e c h n o l o g y i nm a s o n r ye n g i n e e r i n g,a i m i n gt op r o v i d em o r er e f e r e n c eb a s i s f o rp r a c t i t i o n e r s i nr e l a t e df i e l d s.K e yw o r d s:B I Mt e c h n o l o g y;m a s o n r yw o r k s;c o n s t r u c t i o nm a n a g e m e n t收稿日期:2 0 2 3-0 1-0 5.作者简介:黄 锐(1 9 7 6-),高级工程师.E-m a i l:1 1 0 3 4 6 2 7 4 9q q.c o m传统砌体工程在施工过程中基本上都是通过C A D绘制图纸,但是排砖图纸绘制难度大,排墙也需要花费很长的时间,技术人员必须要准备充足的时间才能完成C A D排砖工作。尤其是砌体工程在砌筑阶段,一线的作业人员缺乏节约意识,随意切割整砖,造成了严重的资源浪费。如果在砌体工程中使用B I M技术,就能够自动排砖,施工材料的使用量和砌块的尺寸以及使用数量都能计算出准确数据局,还能减少二次搬运所消耗的资金,有效提升砌体工程的经济效益。1 B I M技术应用于砌体工程施工的必要性1.1 传统模式砌体工程施工存在明显缺陷首先,传统模式的砌体工程在施工过程中,对作业人员的专业能力要求较高,如果作业人员对砌体工程的施工工艺了解的不够全面,切砖的方法如果不合理也会对砌体工程的施工质量造成影响,同时还会浪费大量的资源,不仅影响到建筑企业的经济效益,也和绿色施工理念相悖。其次,传统模式的砌体工程施工方案都是使用C A D排布,大部分的工作都由总工程师一人负责,增加了总工程师的工作量,也会浪费很多时间1。38建材世界 2 0 2 3年 第4 4卷 第1期再次,传统模式的砌体工程的施工交底涉及到了施工方案交底和C A D排布图纸交底,施工人员对砌体工程的设计意图了解的不够全面,有些设计图纸中存在漏洞也不能及时发现。最后,砌体工程的施工场地较小,无法堆放大量的施工材料。一般情况下建筑工程的总包单位都会根据分包单位的材料使用计划采购原材料,而分包单位为了追赶工期,第一份材料使用计划中会提前购买与工程量不符的材料,材料进场之后就会堆放在施工现场,不仅增加了材料的运输费用,在运输过程中也会造成不必要的损耗。1.2 使用B I M技术能使砌体工程设计进行深化第一,使用B I M技术就能利用专业软件对砌体工程的施工方案进行优化,作业人员通过设计图能够直观掌握墙体的施工效果,也能快速领悟到设计人员的主要意图,对作业人员的专业能力也没有太高要求。非标准尺寸的砌块在加工时就已经按照尺寸完成加工,运输到施工现场之后就能直接使用,不需要作业人员再次对砌块进行切割,既缩短了工期,又节省了材料。第二,利用B I M技术对制定砌体工程的砌筑方案,与传统的C A D模式相比能够节省更多的准备时间。第三,由于B I M技术具备可视化功能,能够有效解决图纸不清晰的问题,也能及时发现图纸中存在的问题。第四,利用B I M技术就能根据砌体排布的施工方案将材料使用明细表的内容进行细化,能够做好各个区域对砌块使用量的统计工作,还能保证砌块能够根据施工进度准确投放。非标准尺寸的砌块在工厂加工完之后直接投放在施工现场,减少运输费用2。2 B I M技术在砌体工程施工管理中的应用实践2.1 把握砌体工程的工程量构建砌体工程的模型时,可以提前对不同类型的砌体结构进行区分处理。首先,利用建模软件制定体现材质和使用区域的砌体墙模型,完成建模工作之后,就可以使用R e v i t软件中的明细表功能计算砌体墙的材料使用量,还能自动生成材料使用表格。其次,提前在砌体墙使用材料的明细表中设置过滤条件,这样就能准确计算出不同类型的砌体墙所产生的工程量,然后在将材料表直接上报给采购部门,采购人员就可以根据砌体墙原材料的使用量购买材料。2.2 深化砌体结构留洞设计1)砌体留洞深化流程砌体结构留洞设计的深化流程主要是先将构造柱、反坎、门窗圈过量的模型和机电模型进行全面整合,所有的机电管线整合在一起之后再开设管线的预留洞口。在构建土建模型时对构造柱、反坎和洞口做出相应的标准,最后在通过模型输入的方式对砌体结构的留洞图设计进行深化。砌体流动流程图如图1所示。2)布置二次构件采用传统施工技术的二次构件布置图的出图时间必须控制在砌体工程施工之前,由负责土建的技术人员建立二次构件布置图,机电方面的留洞图则有机电方面的技术人员负责,所以过梁柱、构造柱等二次构件很容易和预留洞产生冲突。如果应用B I M技术,就能在土建建模的过程中,做好过梁柱、构造柱等二次构建48建材世界 2 0 2 3年 第4 4卷 第1期的布置工作,然后在将模型交由技术部门进行审核。在B I M技术的支撑下能够提前布置二次构件,机电深化就已经能够确定二次构件的具体位置,从而避免两者之间的冲突。(图2构造柱布置图)3)反坎布置建筑物对涉水有特色要求的房间都要进行反坎布置,如:卫生间、处方、机房、水暖井等,同时还要对反坎的具体位置做出标注。采用B I M技术建立土建模型时,可以提前对有特殊涉水要求房间的反坎建立模式,然后在将模型交由技术部门审核,反坎的厚度必须要与墙面的厚度相同,反坎的高度也要符合设计要求3。4)电梯井道的二次构建布置国家对于电梯井道内二次构建的布置做出恶劣明确规定,电梯门厅的上坎位置要采用过梁进行固定处理,电梯井道的预留孔洞和砌体结构的墙体也要进行补强处理。所以电梯井道的死角都会专门增加钢筋混凝土材质的土柱,砖砌的井道也要再次进行加固基础。所以,电梯门上面必须要增加过梁,导轨支架位置也要增加圈梁,圈梁在布置的过程中要严格按照电梯厂家的排布图进行设置,这样才能保证电梯门洞的过梁尺寸符合要求,同时也能保证电梯井道内二次构件的排布效果符合要求。5)机电专业留洞布置砌体结构工程在施工过程中,经常会遇到机电管道和桥架穿过砌体墙的情况,如果采用传统的施工技术,整个施工过程必须要做好各个部门的协调工作,如果采用B I M技术就能在建立建筑模型时融入机电模型链接,这样就能在软件的帮助下在建筑模型上进行开洞处理。整个开洞过程必须要严格遵循以下集中原则:第一,机电管线的管件在穿墙的过程中,或者机电管线的关键和墙体产生冲突时,必须要进行单独开洞处理。第二,如果管道的预留洞口成排布置,必须要预留出矩形洞口,如果管道的直径超过3 0c m,同样要预留出矩形洞口。第三,预留暗装消防栓的洞口时,如果暗装消防栓的型号必须要在最终才能确定,消防栓的洞口预留尺寸要参考室内消火栓图集。第四,如果有气体灭火要求的房间需要安装泄压装置,也要提前预留洞口,洞口的预留尺寸和洞口的具体位置要参照消防单位提供的参照依据。除此之外,弱电间的排风设备也要预留洞口,防排烟系统的正压送风口的预留位置要和风井预留在同一面强上,这样才能为风井中风管的施工提供方便。利用B I M技术在土建模型上开洞之后,必须要在平面图中对所有的预留洞口进行标注,标注信息包括预留洞口的尺寸、位置以及和柱网之间的距离。6)输入剖面图如果砌体结构的墙体上预留洞口数量较多且较为复杂,或者剖面图上的洞口有叠加要求,在输入剖面图时,必须要为施工班组提供详细的交底信息。剖面图中所包含的信息必须要包含门窗洞口的尺寸位置,过梁、圈梁、预留洞过梁等其他构建的具体位置和详细信息,这样才能为砌体工程的施工提供更加全面的指导作用4。7)输入图纸采用B I M技术将各个环节的施工信息整合在一起,要想充分体现在砌体工程的土质上,在处理图纸时,必须要保证图纸的清晰度,避免图纸表达不清晰而造成不必要的歧义。砌体工程的土质上要包含以下几个方面的详细信息,如:构造柱的具体位置并做出标准,对涉水有特殊要求的房间要标注清楚反坎的详细信息,标注清楚机电预留洞口的详细信息,同时还要对机房运输通道的预留墙体进行标注。3 现场应用3.1 会签图纸为了充分发挥B I M技术的应用价值,确保经过B I M技术深化之后的土建模型能够在项目中得到应用,58建材世界 2 0 2 3年 第4 4卷 第1期同时也是为了给砌体工程的现场施工提供指导,必须采用蓝图的形式将深化成果输出。图纸输入时要对砌体工程现场的管理人员和施工人员做好交底工作,确保现场参与建设的所有人员都能掌握图纸的设计意图,避免图纸内容过于散乱而造成各个施工环节产生冲突。图纸的会审和交底需要各方参建人员签字确认,并且要将深化之后的图纸作为砌体工程施工的主要依据,减少返工,保证砌体工程的施工进度,缩短砌体工程的施工工期,如果在后期的施工过程中出现协调问题,由各方参建单位的管理人员负责协调。3.2 现场施工应用B I M技术深化之后的砌体结构模型,能够清楚的观察到墙面预留洞口、二次构件等位置,有效减少了砌体墙现场开孔的概率,还能保证砌体工程的施工质量和施工效果。利用B I M技术将各个环节的施工信息全体现在图纸上,就能对现场的施工提供指导,从而保证砌体工程最终的施工效果。4 B I M技术经济效益研究砌体工程施工管理使用B I M技术,就能对传统的施工管理模式进行完善,同时也能推动施工企业的现代化建设,从某种程度上讲,利用B I M技术作为支撑也能提高施工单位的生产效益,降低施工成本,缩短施工工期。砌体工程项目使用B I M技术能够在技术、生产和成本方面同时带来良好的经济效益。4.1 技术方面的经济效益在砌体工程的施工管理中应用B I M技术,就能科学建立土建工程的立体化模型,也能借助B I M技术的可视化功能观察砌体工程施工管理中存在的问题。将虚拟化的三维砌体工程模式和实体进行对比,能够有效缩减投入资金,降低后期返工和维修的概率。利用B I M技术实现砌体排布,也能对C A D技术二维建模中的不足进行优化,促使砌体工程的排砖更加直观和准确,还能缩短排砖的时间。如果将B I M技术应用在砌体工程施工管理中,就能使管理工作更加精细化,从而保证了砌体工程的施工质量。4.2 生产方面的经济效益在砌体工程施工管理中应用B I M技术,就能对砌体工程所需要的施工材料总量进行科学计算,并且能够严格按照工期和施工进度投放施工材料,减少材料二次搬运所造成的成本支出,还能优化整个工程的施工效率。砌体工程在排砖的过程中,利用B I M技术就能体现对各个专业之间的交叉作业进行碰撞测验,一旦施工作业出现冲突也能提前制定相应的优化措施,避免因为施工作业的冲突而影响到工期,或者预留洞口不符合要求导致现场开洞等情况,有效保证了砌体工程的工期5。4.3 成本方面的经济效益砌体工程的施工管理如果应用B I M技术,就能计算砌体工程施工材料的损耗量,降低材料消耗的成本。建设单位能够根据施工进度投放材料,避免出现二次搬运,既节省了运输成本和人员成本,又能避免材料在二次运输中所产生的损耗。利用B I M技术优化处理之后的模型能够自动生成施工材料使用明细,材料明细表中也会根据不同时段、不同楼层的施工进度将材料使用进行细化,砌体工程施工现场的作业人员就可以根据材料明细中的要求对砌块进行切割,不仅确保了砌块切割的精确性,也能缓解资源浪费的情况。除此之外,应用B I M技术还能避免施工现场出现二次开洞的情况,有效节省了施工材料,也能避免增加施工现场的建筑垃圾,降低垃圾清理费用,从而节省砌体工程的施工成本。5 结 语总而言之,砌体工程的施工管理工作在开展时,如何能够合理利用B I M技术,就能对传统砌体工程施工方法中的不足进行完善,提高施工材料的使用率,优化砌体工程的施工质量,缩短砌体工程的施工工期,提高施工单位的经济效益。另外,应用B I M技术还能对砌体工程实施精细化管理,确保各项管理工作得到有效落实。合理使用B I M技术还能对砌体工程施工材料的使用量进行严格控制,施工材料的周转更加灵活,还能为施工单位节省更多的投资成本。因此,通过对B I M技术在砌体工程施工管理中的应用进行研究,才能使B I M技术的应用效果更为突出。(下转第9 7页)68建材世界 2 0 2 3年 第4 4卷 第1期天气状况和光照状况计算组件最佳斜角4,在计算光伏建筑一体化的时候,必须要充分考虑每一项周边因素带来的影响,我们坚信,伴随着信息化平台的持续完善和优化,在不久的将来,光伏建筑一体化也能够根据G I S、B I M设计出来更加准确的数据模型。3.3 普及化成本非常高是目前光伏建筑一体化发展和应用的最大阻力。就光伏建筑一体化而言,最初成本包括储能系统、逆变器、设计费用、故障保护费用、布线费用、安装费用等,相信,随着相关技术的不断成熟,光伏建筑一体化设计以及相关产品会逐渐实现标准化,这样成本也将得到有效降低5。再就是,固定光伏发电上网的电价,也可以让成本有所降低,这样,光伏建筑一体化的实际应用会更广泛。4 结 语当前,化石能源消费仍然是能源消费的主力,发展可再生能源,能够有效推进国家实现可持续发展。建筑业是能源消耗的“大户”,降低建筑业的能源消耗占比,积极开发使用可再生能源,是政府可持续发展战略能够切实落实到位的关键。太阳能是用之不尽的可再生资源,同时它还有着不污染生态的优点,这得到了人们的重视和青睐,因此,各种和太阳能有关的光热技术、光电技术被研发出来。光伏建筑一体化技术是把光伏组件和建筑结合到一起,将建筑表面的空间充分利用起来用于发电,该技术的发展前景十分广阔。在文中,笔者阐述了光伏建筑一体化的内涵、安装方式、结合方式及研究现状,并结合国内以及国外的实际案例,对光伏建筑一体化技术的优点、缺点进行了全面详细地分析,最后,总结了光伏建筑一体化的未来应用展望,希望对建筑业实现更好地发展有所帮助。参考文献1 毕 凯,宋明中,林玉杰,等.光伏建筑一体化技术及应用J.中国科技信息,2 0 2 1(1 1):4 1-4 2.2 李朋超.光伏建筑一体化技术的应用J.安装,2 0 1 9(4):6 1-6 4.3 高树鹏.光伏建筑一体化技术与工程应用J.中国建材科技,2 0 1 4,2 3(1):2 4-2 6,8 8.4 武 威,关 通,王正罡,等.光伏建筑一体化技术在小区旧改中的应用研究 以沈阳市铁西区工人村光伏改造项目为例J.建筑学报,2 0 1 9(S 2):1 1 8-1 2 1.5 丁世磊,贾艳刚,王宝华,等.光伏建筑一体化应用技术与案例J.太阳能,2 0 1 3(1):4 6-5 1.(上接第8 6页)参考文献1 冯 尊,刘文昆,金 博,等.B I M技术在砌体工程施工中的应用研究A.第七届B I M技术国际交流会 智能建造与建筑工业化创新发展论文集C.,2 0 2 0:3 9 0-3 9 4.2 冯 尊,刘文昆,金 博,等.B I M技术在砌体工程施工中的应用研究J.土木建筑工程信息技术,2 0 2 0,1 2(4):9 9-1 0 3.3 赵明程.B I M技术在砌体工程中的应用J.山西建筑,2 0 1 9,4 5(2 0):1 0 8-1 0 9.4 乔业成,冯 振.B I M技术在智能化砌体工程中的应用研究J.建筑技艺,2 0 1 9(S 1):1 5 3-1 5 5.5 弋富国.B I M技术在砌筑工程中的实践应用和探析J.四川建筑,2 0 1 9,3 9(4):1 9 8-2 0 2.79建材世界 2 0 2 3年 第4 4卷 第1期