基于BIM的装配式构件生产与智能化管理应用
摘要
关键词
BIM;装配式建筑;装配构件
正文
随着建筑行业的不断发展和技术的进步,预制构件的应用逐渐成为提高建筑工程效率和质量的重要手段。然而,在传统的预制构件生产与管理中,存在着诸多挑战,包括设计信息与生产过程之间的信息断层、生产管理的效率不高以及质量控制的难题等。为了解决这些问题,近年来BIM技术作为一种创新性的工具被引入到建筑行业,并在预制构件的制造和装配中展现了巨大的潜力。
1 BIM技术的概述
利用 BIM技术,在预制件的制造和加工中,可以自动生成预制件的工艺流程和加工图纸,从而实现对各种预制件的生产和加工。与此同时,BIM技术的运用,还能使预制件的生产管理变得更加智能化,保证了设计信息和生产过程之间的无缝连接,从而提升了预制件制造的精细化程度,保证了生产管理的高效性。尤其是将BIM技术引入到预制件的制造中,通过3D绘制动画来建立施工信息模型,可以更加直观地指导预制件的生产与管理。同时,通过 BIM数据库及关联数据库的建立,对预制件的制造工作量进行更加精确的估算,同时,大量的数据还可以为装配式构件的制造与管理提供有效的信息基础,从而进一步提升装配式装配的效率与精度。
2 BIM技术在装配式装配构件生产智能化管理
2.1深化装配构件设计管理
项目中的部分项目通常由多个设计单位负责,其所包含的建筑、结构、水电、环保、消防等设施较为复杂,在空间布局上往往存在矛盾。在传统的设计方式下,由多个专业的设计师按照业主的需求进行设计,但当业主的意见发生变化时,需要耗费大量的精力进行修改,同时还会导致大量的时间和经济损失。而BIM技术则以一套3D造型软件为基础,通过多学科设计人员在同一平台上进行建筑、结构、给排水等智能模型的设计。
各个专业的深化设计人员按照事先设计好的图纸,对钢筋的数量和位置进行了检查,确定了埋设的管道和孔洞的位置。同时,还能对施工现场进行合理的场地布局,合理安排施工道路、管线、临时用水用电等设施,使施工现场的工作有条不紊地进行,便于管理者更好地进行管理,达到工程造价的最优控制。
2.2基于BIM的预制构件智能化生产管理
利用 BIM技术,实现预制件的实时生产,确保建筑工程的正常开展。在预制件制造前期,通过 BIM平台向制造企业传输深化设计阶段的BIM模型,制造企业通过 BIM模型对预制件进行理解与把握,并据此制订特定的生产计划,实现与生产有关的资源分配。
通过 BIM技术将预制件的 BIM模型转换成可被加工设备识别并获取的数据模型,从而达到高效、精密的预制件制造。同时,还可以将预制好的预制构件的数据上传到 BIM平台,为以后的生产过程提供参考。在预制件入库过程中,通过 BIM平台将所有相关的数据进行存储,使得各个参与主体可以对其进行实时的监控,从而为构件的进出库管理提供了一个重要的基础,同时也可以为随后的订单管理、物流中转等工作提供明确的可追踪性。
2.3基于BIM与二维码技术实现预制构件的智能跟踪定位
在 BIM、二维码等基础上,通过实时采集、编辑、传输数据,实现预制构件生产过程的智能化、可视化管理。在预制件制作的前期,需要在 BIM平台上对预制件的相关资料进行提取,并将其制作成条码,以便进行后期的装配信息输入和动态追踪。
在生产预制件时,工人只需扫描二维码,就可以看到预制件的相关信息,然后按照特定的信息进行加工制造。在制造阶段,员工要记录下预制构件的整个生产过程的信息,在储存的时候,还要让生产工人在仓库里贴上一个二维码,再一次扫描并输入到 BIM平台的数据库中,输入的格式应该是统一的,因此,在使用预制构件或者是移动端的软件的时候,都能对预制构件进行实时的追踪、共享和管理。
2.4基于BIM的装配式建筑预制构件的质量检查
预制构件加工完成后,使用3D扫描仪对其进行全面扫描,以获取详细的装配数据。为确保扫描数据质量,需要事先确定三维扫描设备的参数信息。扫描得到的预制构件点云数据经过一系列处理步骤,包括配准、精简、降噪、分块和表面重建,最终建立了高精度的预制混凝土构件点云模型。
在质量检验阶段,采用专业的3D测量软件对点云模型进行详细测量分析,确保预制构件的几何形状和尺寸符合设计规范。引入BIM技术,采用基于BIM模型和装配模板点云的装配过程建模方法,解决了装配过程中的关键技术问题,提高了施工效率和质量。
通过实际对比分析,能够直观地识别预制件制造过程中可能出现的错误部位和数量。若制造误差小于设计规范,说明已经满足设计要求,可以进行虚拟预制装配,为后续施工提供可靠的依据。然而,如果加工过程中出现偏差,必须及时对预制构件进行修理,确保其加工质量符合施工和安装的要求,以保障整体工程的顺利进行。
3 结束语
综合以上的研究,我们不难发现BIM技术在预制构件的生产和管理中展现出了显著的优势和潜力。通过深化设计管理,实现多学科设计人员的协同工作,以及通过BIM技术对预制构件的智能化生产管理,建筑行业能够更好地应对设计变更、提高生产效率,并确保质量控制的精准性。总体而言,BIM技术为建筑行业带来了前所未有的变革,为预制构件的生产与管理提供了新的思路和方法。通过不断地推进技术研究和实践探索,我们有望进一步完善BIM技术在建筑领域的应用,促使建筑行业朝着数字化、智能化的方向迈进,实现更高效、精密、可持续的建筑工程。
参考文献:
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