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【关键词】装配式建筑;施工技术;建筑工程;施工管理
社会经济的飞速发展,带动了建筑行业施工技术水平的快速提升。在装配式建筑施工技术应用的过程中,其范围也不断拓展。若想保障其积极作用得到充分发挥,需要施工人员针对该技术的优势和现阶段所存在的问题进行分析。结合工程具体施工情况,选择合适施工技术,达到稳定提升建筑施工质量和效率的目标。当完成上述目标之后,可以大幅提升企业经济效益,从而帮助其在激烈的市场竞争中取得优势。由此可见:研究装配式建筑施工技术在建筑工程施工管理中的应用具有积极的社会意义,希望本文能对相关工作人员产生一定启示,推动建筑行业的稳定、健康发展。
1.装配式建筑施工技术的概念
从装配式建筑概念来看,其主要强调的是在正式施工之前,将此次工程中所需要利用到的各种配件、施工材料等运输到施工现场,根据施工现场具体需求,完成配件安装工程。相比较为传统的建筑施工模式,其可以在一定程度上有效提升施工效率,减少不必要施工成本的支出,帮助企业获得更大经济效益。对于施工人员而言,其工作强度也呈现快速下降的态势,只需要在施工现场完成对结构件配件安装工作即可,如果出现施工模板,则需要对其进行合理化管控。最后,根据上级部门统一指示,完成配件安装工作即可。将此建筑结构模式应用到具体施工过程中,可以促进建筑企业整体效益的稳定性提升[1]。
2.现阶段装配式技术应用存在的问题
若想进一步提升装配式建筑施工整体水平,最为重要的便是在正式施工之前,结合建筑行业中所涉及的相关标准,对其进行不断研究,并将研究成果应用到施工方案的各个流程中,提升施工方案的科学性和合理性。对施工人员而言,主要按照施工标准和施工方案中所规定的相关性内容,便可以满足建筑质量的相关要求。如果行政机构需要对建筑质量进行考察和审核,也可以满足既定要求。从装配式建筑施工技术特点来看,在开始组织施工的时候,并没有专业化、较为严格的施工标准对其进行明确。就目前工作形势来看,主要是根据相关工作人员的设计经验,完成剪力墙结构方面的设计工作。采用这种方式,必然会对装配式建筑施工技术的应用产生一些限制性作用。其次,在施工人员方面,其在专业性素养还表现为水平相对较低的问题。这种现象的存在,不仅会影响正常施工进度和施工效率,对于该技术的有效运用也会产生一定影响。如果情节较为严重的话,还有可能会对整个建筑工程的安全性产生诸多影响。在开展装配式建筑施工工作的过程中,若想进一步提升施工效率,必须借助专业化生产链的积极作用。但就现阶段所开展的建筑施工情况来看,其尚未形成科学化、系统化管理体系。当开展管理工作时,没有完整的数据体系为其提供支撑和参考,导致整个工程中都会不可避免地出现或多或少的问题。尤其是在开展预制部件生产工作时,这更是其中一项极为重要的工作步骤。在原材料质量方面,缺乏统一化标准,生产厂家不能对其预制部件的质量提供保障。针对该方面所产生的问题,便需要生产厂家加强对施工技术体系的研究和关注。根据实际生产情况,选择最为合适的施工生产标准,并且安排专业化人员对其进行深入分析。但从另一方面来看,生产厂家和施工单位也缺乏足够沟通和交流,在整个施工过程中所需要利用到的预制部件结构规格不明确,最终便会对正常施工产生许多负面影响。这些问题的存在都在一定程度上限制了装配式建筑施工技术的合理化应用,需要相关工作人员给予足够重视[2]。
3.装配式工程施工管理中的应用措施分析
3.1借助科学有效的辅助工具
从影响预制楼梯与层压板质量的相关性因素来看,其会在很大程度上受到施工质量和安全性的影响。针对该方面特点,在具体施工过程中,需要着重考虑到这些因素对其所产生的影响。从细节入手,严格控制各个部件结构的生产质量。在整个工作流程中,都需要确保其可以严格按照相关标准和规范完成既定操作工作。当开展部件设计和制造工作时,对其过程和质量进行严格控制,确保所生产的产品满足工程顺利开展的要求。在装配式平板部件输送的过程中,还需要着重考虑到外界因素对其所产生的影响。根据研究可以发现:在现阶段工作中,经常会出现因为外界因素的影响,导致其内部结构出现损坏的问题。对此,便需要在工程开展之前,加强对施工人员的培训力度。让他们可以对整个运输过程进行严格把控,尽量降低外界环境所产生的影响[3]。3.2加强对部件堆放的科学化管理结合整个建筑工程的施工特点来看,若想有效提升其施工质量,提高工程效率和经济效益,便需要充分认识到管理工作在过程中所产生的影响。针对各个部件的存放位置进行严格、合理管控,使得相关管理措施可以切实落实到工作中。需要注意的是,在进行部件存放时,尽可能减少部件损坏问题的发生。如果出现部件损坏问题,则不可投入到施工过程中。否则将因为其中所存在的安全隐患,导致大量施工质量问题的发生。在利用装配式建筑施工技术的过程中,还需要工作人员设立相应的安全生产标识,并对其标识进行保护。从其影响来看,这可以为后期相关工作的顺利开展奠定良好基础。针对其中所存在的各种质量问题、安全问题,进行严格控制,促进整体管理水平的稳定性提升。在部件堆放管理时,还需要对其进行硬化处理。借助专门化排水系统的积极作用,对于各个部门所需要利用的不同部件,选择较为合适的堆放方法。如果有条件的话,还可以在底层设置相应的防护层,尽量降低对部件质量所产生的影响。
3.3提升预制构件吊装施工质量
在施工管理工作中,施工分析制度也发挥了其独有的优势。具体来看,如果可以在施工之前,针对在整个工程中可能会出现的各种问题,进行提前防范,并完成施工计划的制定。当后期工程中出现了问题之后,可以结合施工方案和计划中所规定的相关性内容对其进行有效调整。同时,还需要将吊装结构数量和编号进行综合性处理。对施工人员而言,其可以按照施工计划中所规定的相关性内容,顺利完成吊装工作。如果在工作中还出现了任何施工方面的问题,还需要管理人员展开深入调查和研究。针对该方面工作内容,便需要施工企业加强对施工人员的培训力度。定期邀请一些专家、学者让他们为施工人员讲解可能会出现的问题和解决措施,不断提升他们的分析问题能力、解决问题能力。对于施工人员而言,还需要自发、主动地利用互联网平台积极作用,加强对专业性知识的有效学习,提升自身综合性能力,为后期工作的开展奠定良好基础。从预制部件特点来看,其规格相对较大,并且塔吊运行效果还会受到各项附属措施的影响。对此,便需要在施工之前,针对所需要使用的附属部件质量进行严格控制。对其中所需要连接部件的位置进行明确,并完成相应的部署工作[4]。
3.4预制叠合板安装施工技术
当开展预制叠合板安装施工工作时,需要利用到专门化临时支撑结构的积极作用。将其设置在底层位置处,确保其在支撑时间、支撑距离方面呈现出一致性特点。如果某部分的结构不够稳定,还需要对其及进行重复性支撑操作。当完成整个安全工作之前,应该将临时支撑框架及时拆除。如果在施工过程中涉及双层结构安装工作,则需要对其叠合板安装位置进行相应调整。一般来讲,多是将其位置再往前一些。当发现混凝土已经彻底凝固之后,则需要管理人员针对其叠合板强度、质量进行检测,确保其可以满足施工设计的要求。如果发现在设计强度已经达到了整体的70%以上,则可以判定其结构相对较为稳定。对施工人员而言,这也为他们的工作创造了一个较为安全的环境[5]。
关键词:建筑施工;机电安装工程;预留洞
中图分类号:TU7文献标识码: A 文章编号:
0引言
现代建筑工程的施工是比较复杂的,一般包括测量、 结构、 给排水、 通风空调、 电气、 弱电、装饰装修等专业,大致可以划分为地基基础、主体结构、机电安装、装饰装修等几个阶段,项目管理者必须采用系统的观念从组织、 技术、 经济、 合同等几个方面主动地进行施工过程管理。如果某一专业或工种只考虑本身的工作,势必影响其他工种的施工,而且本专业的工作也势必受到影响,也难以做好,因此,各专业的协调配合在施工中占有十分重要的位置。
1开工前的准备工作
在土建施工前安装技术人员应会同土建技术人员共同审核土建及安装施工图纸,以防错漏碰缺,安装技术人员应该学会看懂土建施工图纸包括结构留洞图等。安装技术人员应了解土建施工进度计划和施工方法,尤其是梁、柱、地面、屋面的做法和相互间的连接方式,并仔细地核对安装施工方案是否与土建施工方案相适应。并在预埋预留配合施工前应编制专项施工方案,安装各专业的施工员应根据施工方案、施工图和技术文件、验收规范等的要求向施工班组进行技术和产品保护等方面的交底,同时,形成施工交底记录,及时签发施工作业任务书。
2基础工程施工阶段
本阶段要求安装专业配合土建施工施工进度,还需提前加工制作并备齐预埋件、预埋管线、接线盒、套管等配件,同时在施工中安装专业应及时配合土建做好联合接地体的施工,给排水管道穿基础墙体防水套管预埋工作,严格控制套管的轴线,标高、位置、尺寸、数量、材质、规格等方面是否符合设计图纸要求。做好建筑物地下管线的敷设工作,埋地给排水管道施工工序为:施工准备现场测绘管道预制加工现场定位预埋、敷设完整性检查、 灌水水压试验交付土建浇捣混凝土。电气专业的主要配合工作是:根据设计要求,做好基础底板中的接地连接,对于建筑物有桩基施工的,一般防雷接地体都采用柱内主筋,在破桩接桩后,采用圆钢或镀锌扁钢引出、引上留出测试接地电阻的干线及接地测试铁板。混凝土内的接地一般沿结构梁、柱敷设焊接,施工工序在钢筋绑扎完成之后。
3主体结构施工阶段
根据土建浇捣混凝土的进度要求及流水作业的顺序,逐层逐段地做好预埋预留配合工作,这是整个机电安装工程的关键工序,若配合不好,不仅影响土建施工进度与质量,而且也影响整个机电安装工程的后续工作。该阶段的工作内容主要包括电气、通风及给排水等工种接地焊接及套管预埋、预留与钢筋的绑扎密切配合,一般施工工序为:模板搭设 木盒预留洞(给排水、通风专业)、测定及固定接线盒、 接线箱(电气专业)柱头立筋、框架梁筋、下层钢 筋绑扎电气管线预埋(强弱电专业)柱头箍筋及上层钢筋绑扎、 外模搭设混凝土浇捣。因此,在下层钢筋绑扎完后,上层钢筋未绑扎前,此阶段是安装专业应配合土建施工的工作重心,必须配合好土建施工的工程进度。对于土建结构图上已标明的预埋件,如电梯井道内的轨道支架预埋铁、尺寸大于300 mm 预留孔洞应由土建负责施工,但安装质量员也应随时检查以防遗漏。对于要求安装专业自己施工的预留孔洞及预埋的铁件、木盒等,安装施工人员应配合土建施工,提前做好准备,当土建施工到位时安装专业及时预留到位,密切配合土建结构施工进度,及时做好各层的接地环网焊接工作。二次构造施工也应协调好安装与土建的配合,因为需要预留的孔洞较多,高低压变配电室有电气专业的高压双路进线、低压侧出线,给排水专业的冷水供水干管,消防喷淋系统 的干管,电气专业的电源线槽,弱电专业的二次控制线槽孔洞,通风专业的新风进口及排烟出口等预留孔洞,各工种交叉作业较多,除要协调好与土建的施工进度,同时安装各专业也要协调管理,以保证在此阶段的施工质量。 在施工配合中,需要特别注意的问题有以下几点:
(1)楼板内预埋管线,特别是多根管线的集中处容易导致混凝土裂缝。当预埋管线直径较大,密度较集中,且线管的敷设走向重合时,很容易发生楼面裂缝,遇到此情况,把管线均匀铺设,防止集中在一点,另外直径较大管线敷设时要采取保护措施,以防止裂缝的发生。
(2)土建浇捣混凝土时,剧烈的振捣有时可能损坏安装配管或使得接线盒移位,如果敷设的是硬质塑料管,管道可能被砸坏或因振捣而断裂。因此,在浇捣混凝土时安装专业应留专人监护,遇有管路损坏时及时修复,并应提醒土建施工人员注意保护好预埋管件。
(3)卫生间管道预留洞是管道安装的一个重要环节,容易出现套管固定不牢和套管移位等现象,影响下道工序施工也给卫生间防水埋下了隐患,尤其是公共卫生间下水管道较多,在施工过程中必须合理安排,精准测量,精确施工。
(4)土建施工的预留洞为后续安装施工增加难度,由土建施工预留的孔洞,如塑料套管和尺寸大于300 mm 的预留孔洞,土建施工方可能没有认真考虑具体预留洞的尺寸、套管的标高和位置等设计要求,安装专业进行后续管道安装施工时会出现管道的坡度不能满足设 计要求等问题。因此,安装专业质量管理人员应加强对土建负责施工的安装使用的预埋预留工作进行复核和检查。
(5)接线盒和套管的填充和封堵。工程实际中常常发生预埋套管堵塞的问题,现浇楼板、柱内的电线保护管接线盒以及穿梁套管在配合土建安装完成之后,浇捣混凝土之前应采用报纸、草包、木屑等软性物填充严密,防止沙浆进入套管和接线盒引起堵塞。
(6)地下室出外墙处防水套管除采用软性物封堵外,在防水套管预制加工时, 应在套管一端端口采用钢板焊接封堵, 待防水套管管道安装时再开启,防止室外地下水或雨水通过防水套管进入地下室,可以确保后续设备安装有良好的施工环境。在基础和主体工程中,多专业、多工种、多单位密切配合、对后期的机电安装、装饰装修工程做了良好的铺垫,降低后期的成本,加快施工进度,为工程创优奠定了良好的基础。
现代建筑的科技含量越来越高,建筑产品的复杂性、多样性、各异性的特点,决定了建筑施工需要多工种、多专业、多单位各尽职责、紧密配合,只有全面提高施工管理水平,保证工程建设质量,才能确保工程的顺利完成。才能建造出具有“经济、适用、安全、美观”等优点的房屋建筑。
参考文献:
[1] 胡帮杰, 孙 凯.施工中如何搞好土建与安装的配合[J]. 北京:中国建筑工业出版社,1997
[2] 建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范.GB50242-2002.中华人民共和国建设部,2002.
[3] 建筑电气工程施工质量验收规范.GB50303-2002.中华人民共和国建设部,2002.
[4] 通风空调工程施工质量验收规范.GB50243-2002.中华人民共和国建设部,2002.
作者简介:
【关键词】建筑机电安装工程;材料管理;技术管理;质量管理
1 前言
在建筑施工中,机电安装是一个专业而复杂的系统工程。它主要包含五个部分,给排水及采暖系统安装,室内外电气照明安装,通信网络、自动化等建筑智能化系统安装,通风与空调系统及其电梯的安装。随着科技的进步,人们生活水平的逐步提高,越来越多的新技术,新设备应用到建筑机电安装工程施工中,这给我们带来了新的机遇,也带来了新的挑战。建筑企业如何在竞争激烈的市场中站稳脚跟,不断发现问题,完善机电安装工程施工的管理工作,实现可持续发展,已是迫在眉睫。
2 建筑机电安装工程施工管理中存在的问题
经过多年的发展,我国建筑机电安装工程施工管理工作已经取得了长足的进步,但是与先进国家相比,仍有较大差距,存在诸多问题亟待解决。
2.1 管理落后
管理落后是当前机电安装施工单位最为普遍的一个问题,其主要原因有如下两点。第一,企业缺乏专业的管理人员,思想落后,不能有效保证施工中的质量和安全问题,造成了大量企业经济利益的损失,企业声誉也不能得到保障。第二,当今世界是一个信息化的时代,机电安装新设备,新技术不断涌现,如果管理者不能及时了解这些信息,做到与时俱进,必然会影响到工程的效率和质量,逐渐被时代所淘汰。
2.2 工程设计欠科学、合理
工程设计的科学性和合理性是影响工程造价的一个重要因素。如果不科学,往往会造成实际所需和购买的材料和设备等不符,这样,很可能会延误工程的进度,致使工程造价提高。另外,有些设计人员职业素质不高,常常为了自身的利益,在工程招投标时,通过各种关系把用户介绍给一些技术较差的施工队伍,有的甚至在图纸设计还未完成时或者未经过专业的分析其是否科学和合理,就急于开始施工,造成的后果可能不仅仅是工程造价的问题,这给以后用户的生活和安全会带来重大隐患。
2.3 机电安装不规范
有的施工企业为了追求利益最大化,在施工技术和管理上很不规范,造成工程进度不能有效控制。在施工后期,当预算超标,不能按合同要求顺利完成时,很多企业偷工减料,造成工程延期或者质量不能达标。此外,一些企业在机电安装工程实际施工过程中没有严格遵循相关的规范和要求,施工材料和原有合同要求不符,质量存在严重问题,同时也为以后设备的更换和检修埋下了隐患。
2.4 团队分工合作不协调
长期以来,很多建筑单位缺乏严格的管理,分工不合理,团队协作观念不强,各自为战,当遇到问题时,不能集思广益。同时,缺少工程的实际经验,造成施工图纸的不合理、缺漏、不完善,从而影响整体的施工进度、质量。
3 建筑机电安装工程施工管理措施
3.1 合同管理
招标文件确定后,施工企业需对合同内容进行评定和审查,施工过程中可能发生的工程变更和相关的成本支出、机械设备的使用、劳动力调配、材料供应、质量要求和工期目标等方面的内容进行合理评估。对施工图的预算要科学、合理地编制,并对招标文件和合同内容进行深入研究,充分考虑合同规定各项定额补贴等可能发生的费用,并将其纳入施工图预算。工程管理人员必须在合同签订后,根据相关的规定办理工程项目的开工手续,并按照用户的要求结合实际情况确定开工和竣工时间,制定具体的施工计划和安全技术措施。
3.2 材料管理
施工中的材料管理是建筑机电安装工程的一个决定性因素,材料的好坏直接影响到整个工程的质量和安全。尤其是近年来,节能减排的可持续发展观念给建筑工程施工提出了更高的要求,这不仅要求施工单位在保证建筑基本的功能外,还要融入更多的环保理念。对此,施工材料的采购需严格把关,做到费用透明化,避免个别人员通过采购谋取暴利。此外,施工材料的购买需严格遵循国家建筑材料安全规范要求,做到科学、可靠和环保,保证建筑机电安装工程材料的质量。
3.3 技术管理
建筑机电安装工程施工的技术复杂,专业性强,涉及到建筑工程施工的很多方面。如管线综合布置技术、金属矩行风管薄钢板法兰连接技术、变风量空调系统技术和管道闭式循环冲洗技术等等。这就要求施工企业在前期对相关技术人员分类别进行专业培训,施工中严格按照施工要求开展工作,如果遇到技术难题,需召集核心技术人员进行讨论,提出科学、合理的施工方案。
3.4 质量管理
机电安装工程的质量管理是整个管理过程中最重要的一个环节,因为建筑工程质量是结构安全、工程可靠、装饰精美的综合,这就要求建筑施工企业必须建立一套完善的质量管理体系。在工程的设计、准备到施工各个阶段实行全方位全过程的质量控制。尤其是在具体的施工阶段,要精益求精,这就需要相关领导引起足够重视,要责任到人,并能做到遇到问题能及时解决。同时,随着科技的发展,新设备、新技术不断涌现,建筑施工单位要及时进行更新,这样,不仅能提高工程质量,还能缩短工时,节约成本。
3.5 验收管理
整个建筑机电安装工程竣工后,要立即进行相关的验收。由建设单位负责组织实施,工程质量监督机构实施监督。验收过程需合理、合法,建设企业不仅需完成工程设计和合同约定的各项内容,还要符合国家相关建设工程验收管理规定。与此同时,各相关部门和单位需提交验收报告、合格证或者意见书,如建设单位的《建设工程竣工验收报告》,勘察单位和设计单位的质量检查报告,施工单位签署的工程质量保修书,监督站出具的电梯验收准用证等等。
4 结束语
经过多年的发展,我国建筑机电安装工程施工管理在各个方面都取得了长足进步,但仍然存在诸多不足。只有在实践中,不断总结经验,不断加强在合同、材料、技术、质量和验收等各个环节的管理,并运用新兴科技,与时俱进,才能实现建筑机电安装工程管理质的飞跃。笔者相信,通过相关人员和部门的共同努力,我国的建筑事业一定会得到更大发展,为建设社会主义和谐社会贡献力量。
参考文献:
[1]姚忠.机电安装工程在建筑施工中的管理浅谈[J].科技风,2011(07).
[2]张广龙.建筑工程机电安装的质量控制[J].中国城市经济,2011(27).
[3]戴海卿.建筑机电安装施工质量的有效控制[J].科技资讯,2012(07).
[4]余胜.浅析建筑机电安装施工中的问题和解决措施[J].科技资讯,2011(21).
[5]邱勇.建筑企业机电设备安装管理存在的问题及解决策略[J].科技与企业,2012(02).
[6]张欲晖.浅谈建筑机电设备安装行业发展中的问题及对策[J].科技资讯,2010(31).
关键词:装配式建筑;房屋建筑学;课程改革
装配式建筑是预制装配式建筑或者预制装配式住宅的简称,它表示部分或者全部的建筑构件的完成是在预制工厂生产,然后运输到施工现场,以机械吊装或其他的可信任的手段连接,用零散的预制构件组装成整体,以此形成具有使用功能的房屋[1]。装配式建筑与传统建筑相比,能够缩短施工周期,极大提高施工过程的机械化程度,提高工程效率,减少施工现场劳动力和资金投入;减少施工现场湿作业量,降低施工过程中污水、噪音、粉尘等对环境的影响;减少模板和脚手架等支撑构建的消耗,减少资源的浪费。总体来说,发展装配式建筑有利于解决建筑施工过程高资源消耗、高环境污染的弊病,是推进我国建筑业供给侧结构性改革的重要举措,有利于促进建筑业与信息化、工业化深度融合,培育新产业,发展新动能。发展装配式建筑体现了我国推进建筑行业向工业化生产方向转型的决心,符合我国可持续发展战略。
1房屋建筑学课程特点
当前我国装配式建筑正处于蓄力发展的阶段,需要高校培养具备装配式建筑知识的工程类人才投入到装配式建筑的实践中。但目前,大部分高校在土木工程、工程管理、工程造价等课程中仍主要以传统现浇混凝土建筑进行教学,而对装配式建筑的识图、设计和施工的知识和技能教学较少。房屋建筑学是土木工程、工程管理和工程造价等工程类专业的专业必修课,是画法几何与工程制图、建筑材料等课程的后续课程,是工程结构、工程施工等课程的先导课程,在教学培养体系中起到承上启下的作用。房屋建筑学主要向学生讲授建筑设计的基本原理和建筑构造的原理,进行一般的建筑设计和施工图设计的能力培养[2]。从课程性质和特点上看,将装配式建筑的设计原理和构造原理适合融入房屋建筑学的课程中,向学生讲授装配式建筑的基本知识,有利于学生打开装配式建筑的新视野,了解掌握装配式建筑,并为下一阶段的装配式建筑深入学习打下基础。
2房屋建筑学课程现状分析
2.1缺乏装配式建筑教学师资
装配式建筑是未来建筑行业发展进步的方向,近年来在政策的大力引导下工程实践逐渐增多。但目前课程教学的教师长期处于教学工作一线,缺乏装配式建筑工程的实践经验,对装配式建筑工程一线的需求和发展的认识有一定的局限性和片面性[3]。因而在教学过程中,对装配式建筑实践的讲解只能相对浅层表面,而做不到非常的细致透彻。
2.2缺少装配式理论引导
房屋建筑学的教材内容滞后于工程实践,如建筑构造的内容主要是现浇混凝土结构,部分内容如实心黏土砖、瓦屋面等构造,明显滞后于行业施工建造水平的发展,无法给学生反映行业的新技术。同时房屋建筑学教材中缺乏对装配式建筑基本设计原理和基本施工构造原理的引导和讲解,不能使学生与后期装配式建筑深化设计、施工实训等内容建立较好衔接。
2.3缺乏装配式建筑实践环节
房屋建筑学课程通过手绘和CAD制图完成建筑设计图、重要节点构造图以及课程设计等,使学生融汇所学理论知识,掌握工程实践中的构造特点。但不论是手绘还是CAD制图,学生仅通过二维图纸的绘制,不足以直观感受并灵活掌握所需的实际工作技能。由于理论层面对装配式建筑的学习不足,也影响对装配式建筑实践运用的理解和掌握,更缺乏实践的创造力,不能适应未来行业在装配式建筑层面上的要求。
3房屋建筑学课程改革思路
3.1培养师资队伍
通过产教融合、校企合作,鼓励房屋建筑学课程教师前往企业参与实践锻炼,学习装配式构件在工厂制作的工艺、在施工现场安装的技术,以及装配式建造过程中的使用的新知识、新设备等,为房屋建筑学课程拓展装配式教学知识点提供实践支撑。邀请装配式建筑一线工作的技术骨干作为课程的兼职教师,开设1-2次案例教学,介绍工程实践中装配式建筑的生产模式、管理模式、操作方法等,丰富课程的教学形式。通过校企联合组建并培养适应装配式教学的房屋建筑学课程团队,使学生在课程中更全面认识并学习装配式建筑知识。
3.2加强认知实习
与学生可以在生活中接触到的传统钢筋混凝土现浇建筑相比,学生对新推广的装配式建筑缺乏基础的认识和感知。认知实习是使学生接触新建筑、获取感性认知的重要环节,通过参观装配式构件生产工厂、装配式建筑施工现场等,学生可以对装配式建筑建立基本的概念。同时,结合装配式建筑的拓展资料,引导学生探索思考装配式建筑技术发展,加深学生对装配式建筑的认识。
3.3更新教学内容
在房屋建筑学课程的常用建筑结构体系章节的教学中融入装配式建筑的介绍、国内外发展状况的讲解以及基本的运用原理,拓宽学生视野,激发学生对装配式建筑的学习兴趣,为课程学习打下铺垫。进入到建筑设计原理部分的学习后,可以将装配式建筑的平、立、剖设计与现浇混凝土建筑平、立、剖设计结合在一起讲解,学习两者的共同的原理,也区别两者在设计中所要注意的不同要点,并阐述不同特点的建筑类型适合什么样的设计方法。最后结合装配式建筑的图集、制图标准和设计规范,使学生了解装配式建筑的设计表达和施工图绘制方法。在建筑构造等章节学习中,可以在各个结构组成部分的教学环节里增加该组成部分的装配式建筑预制构件的介绍,如墙面、屋面中运用到的结构、保温、防水、装饰一体化的复合构件等。并且可以通过介绍这些构件的生产制作、安装过程的规范要求,使学生对装配式建筑有充分的理论认知。
3.4搭建可视化学习平台
装配式建筑的一体化复合构件相较传统建造的单一构件要更加复杂,增加了学生的学习难度。仅通过书本和课件的图片和视频等方式,不能够很好地完成装配式建筑的学习。运用BIM技术的三维可视化技术,可以分层立体展现装配式复合构件的细部和做法,把抽象复杂的构造形式直接具体地展示在学生面前,有利于帮助学生形成装配式建筑概念。
3.5建立教学互动
为了提高学生学习的积极性和主动性,房屋建筑学课程可结合BIM技术实施教、学、做一体化互动实践教学模式[4]。例如在装配式建筑某个构件学习前,由学生先收集该构件的资料初步掌握该构件知识,课堂中由老师借助已建立的BIM可视化学习平台详细讲解,最后学生能够在实践环节中,依据相应的图集设计并建立该构件BIM模型,并完善至学习平台。整个教学过程中,以学生自主学习为主,教师引导为辅,充分发挥学生学习的主观积极性。
3.6调整课程设计
房屋建筑学课程设计是综合了课程的理论内容,让学生独立完成一个小型公共建筑的建筑设计并完成相应的施工图的绘制。当课程增加了装配式建筑的内容后,也需要在课程设计中增加相应内容的实践训练。学生通过设计装配式建筑构件,掌握装配式建筑设计的要求与设计的方法,能够与传统现浇混凝土建筑做出对比,深入理解两者在设计与施工中的不同。同时,制图方式也不仅限于手绘和CAD制图,要允许学生充分利用BIM建模技能进行课程设计图纸的绘制,综合培养学生识图制图、运用新技术分析和解决设计问题的能力。
4结语
在建筑产业转型和绿色建造模式的推广下,装配式建筑是国家未来建筑行业的必然发展方向[5],为社会培养具有装配式建筑设计及应用技能的创新型人才是对高校的新要求。房屋建筑学课程的教师应提高自身对装配式建筑知识和技能的学习,增加工程实践经验,以房屋建筑学课程为起点,结合以BIM技能应用,将装配式建筑的知识融入到学生知识结构体系中,为开拓学生的视野和后续相关课程的开展打下坚实基础。
参考文献:
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[2]陈颖.基于应用型人才培养的房屋建筑学教学改革[J].西部素质教育,2017,3(2):64+66.
[3]王逢朝,楼瑛,雄.应用型本科装配式建筑方向人才培养探索[J].黑河学院学报,2020,11(3):89-91+94.
[4]曾在平,胡志明,李斌.装配式建筑在建筑结构课程的“BIM工作室”实训教学模式研究[J].中国标准化,2018(16):54-55+58.
Abstract: The fabricated building has become the main trend of the development of modern construction industry in China. As the main tool of building information, BIM (building information modeling) has greatly promoted the development of construction industry. Based on the review of the papers about the fabricated buildings and BIM technology in recent years, this paper analyzes the advantages of fabricated architecture and BIM technology, then explores the application of BIM technology in fabricated architecture. It aims to realize the rationalization and scientification of project lifecycle management in fabricated construction project, and finally form a coherent information platform in the fabricated building.
关键词:装配式建筑;BIM;信息管理;全寿命周期管理
Key words: fabricated building;BIM;information management;lifecycle management
中图分类号:TU17 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)23-0161-03
0 引言
在我国现阶段,随着可持续发展、节能环保等理念的不断深入,装配式建筑正在逐步成为人们关注的焦点。与传统现浇式建筑相比,装配式建筑有节约成本、缩短工期、减轻噪音、施工污染少等特点。而BIM技术在信息化时代对建筑业的发展也有很大的推动作用。
近年来许多学者将BIM技术在新型装配式建筑中的可行性应用进行了研究:我国早期对BIM技术与装配式建筑进行结合的是周文波等人;随后齐宝库等对BIM技术在装配式建筑全寿命周期管理中的应用进行了探讨,通过具体的案例分析,阐述了BIM在装配式建筑全寿命周期管理中的应用前景;常春光、吴飞飞把BIM和RFID技术在装配式建筑施工过程管理中进行了推广;白庶等人分析了BIM在装配式建筑各阶段的应用价值。本文通过对装配式建筑的实际情况进行分析,结合BIM技术的发展,从装配式建筑的设计、生产、施工、运维等阶段着手,探讨了BIM技术在装配式建筑整个全寿命周期管理中的应用,使得装配式建筑在BIM技术的结合下有更好的发展前景。
1 装配式建筑的优势
装配式建筑顾名思义就是指在工地上用预制的构件装配而成的建筑。从20世纪初,装配式建筑就初露头角得到了人们的关注,直到60年代英国、苏联、法国等国家做了首次尝试,装配式建筑才得以实现。装配式建筑之所以能够迅速在世界各地发展开,因为它有建造时间短,成本低等的优势。
1.1 建设工期短
根据装配式建筑的定义可知,装配式建筑是把在工厂中预制好的构件直接在工地上进行装配,大部分都是用机械进行作业,取代了好多手工作业,从而节省时间。在工厂进行预制构件的时间并不包含在建设工期中,在工地上的操作就是把构件进行装配,节省了钢筋捆绑、抹灰等工序,从而大大节省了施工时间。
1.2 节能环保,可持续
现在国家一直提倡节约能源,保护环境,而装配式建筑正是符合了这一要求才得以迅速发展。在装配式建筑中好多材料可以循环利用,如钢模板,木模板等,这样就达到了节约资源的目的。另外,由于是工厂中生产好的预制构件直接运输到工地进行装配,所以在施工现场减少了施工噪音,同时还避免了尘土飞扬,使环境污染得到有效控制。
1.3 提高工程质量和安全
在传统建筑的现场施工中,经常会进行高空作业。由于施工人员素质不够高,并且技术水平有限,导致了施工过程中施工质量出现问题,甚至还存在很多安全隐患。这就使得施工现场人员的人身安全受到威胁。而在装配式建筑中就大大减少了以上问题的出现,在工厂进行预制构件的生产大都是低空作业,不存在高空坠物等现象,在工地进行预制构件的装配是由专业人员操作的,并且大部分都是机械化操作,因此施工质量得到了保证。所以说装配式建筑能够很好地提高工程质量,减少安全隐患。
1.4 提高劳动生产率,节约成本
因樽芭涫浇ㄖ的预制构架都是大批量的在工厂进行生产,然后直接运输到施工现场进行安装,所以对脚手架和模板的使用就大大减少了,这样不仅节约了施工成本,还减少了传统建筑中的一些现场施工流程,缩短了工期,从而使得劳动生产率大大提高。
1.5 便于施工,受气候条件制约小
传统的建筑施工由于受到气候条件的制约,冬季施工时好多工序必须停止,在雨季也有许多条件的制约,所以会影响整个施工进度。而装配式建筑的大部分作业是可以在室内进行操作的,外墙板、内墙板、预制梁、预制柱等在工厂中进行生产,不受外界气候的影响,再将这些预制构件运输到现场进行安装。
2 BIM技术原理及其特点
BIM技术的基础就是建筑工程项目中的各种相关信息数据,然后再通过建立建筑模型,来模拟建筑物的真实信息,换言之就是一种数字信息的仿真。BIM技术具有可视化,协调性,模拟性,优化性和可出图性五大特点。
2.1 BIM技术的可视化
可视化顾名思义就是能蚩醇、能够得到的形式,可视化在建筑行业的运用中有可观的前景。传统的读图就是拿到施工图纸,看着这些线条进行空间的想象,对于今天复杂多变、形式不一的建筑来说不太现实。而BIM技术把图纸中的这些平面化的线条进行三维立体的展示,让工作人员一目了然,能够形成一种通构件之间的互动性和反馈性可视。不仅如此,在BIM技术的帮助下,工程中的设计、建造、运营等都可以在可视化的状态下进行。
2.2 BIM技术的协调性
在建筑业中协调性是非常重要的内容之一。在整个项目的实施过程中,设计单位、施工单位以及业主之间都要时时刻刻进行配合,做好协调工作。BIM技术的协调性能够很好地解决各方沟通不到位的问题。BIM技术可以提供协调数据,具体操作就是对建筑物建造前期存在的不同专业间的碰撞问题进行协调,然后生成数据。另外BIM技术还可以解决电梯井布置与其他设计布置及净空要求之间的协调,地下排水布置与其他设计布置之间的协调等等。
2.3 BIM技术的模拟性
BIM技术的模拟性并不是单单的对建筑物模型进行模拟,还能够对虚拟的事物进行模拟。在设计阶段可以进行节能模拟、热能传导模拟、日照模拟等等;在招投标阶段可以进行4D模拟(三维模型+项目的发展时间),就是依据施工组织设计来进行实际施工的模拟;另外还有5D模拟(基于3D模型的造价控制),来对整个工程的成本进行控制;在整个工程的后期运营阶段也可以进行模拟,例如对一些突况人员的紧急疏散进行模拟。
2.4 BIM技术的优化性
BIM技术在整个工程的设计、施工、运营过程中可以做到更好的优化。在工程中,优化受到时间、信息和复杂程度的制约。合理地优化是在准确信息的基础上做出来的,而这一点就是BIM技术的优势所在,它不仅可以提供建筑物实际的所有信息,还可以提供建筑物发生变化后的信息。对于现在复杂程度高的建筑物,BIM与其配套的各种优化工具可以对其实现优化。
2.5 BIM技术的可出图性
BIM技术的可出图性并不是指出一些建筑设计图纸,而是对建筑物进行了可视化展示、协调、模拟和优化后,出一些关于综合管线、综合结构留洞的图,以此来消除一些错误,甚至可以做一些建议改进的方案。
3 BIM技术在装配式建筑全寿命周期管理中的应用
装配式建筑作为建筑业未来发展的一个趋势,同样也面临着许多困难和问题,最突出的就是在全寿命周期管理中遇到的问题。首先在现代建筑业中会涉及到多种多样的预制构件。而且整个项目的参与方较多,导致信息不集中,在预制构件的制作、运输和组装中就会出现配合不协调。其次是在施工过程中,很难准确及时的收集到各构件的信息,使得整个工程的施工进度不能被很好的把握,增加了管理的难度。最后对于已经完成好的装配式建筑,当出现某个构件损坏或者不合格的情况时,由于信息难以及时收集和处理,导致整个建筑物的损坏。而把BIM技术应用到装配式建筑的全寿命周期管理中,就会很好的帮助解决以上问题。
3.1 BIM技术在装配式建筑设计规划阶段的应用
在这个阶段BIM技术发挥了很大的作用,它的主要优势是协同一致、相互关联、参数化,这就可以很好地解决传统建筑中出现的一些设计冲突造成的设计变更问题。第一,BIM技术在该阶段可以进行选址的规划和场地分析。在整个项目中起着关键作用的就是场地分析,它影响着建设项目的定位。而传统的方法没有足够的定量分析,也不能对大量的数据进行科学处理等等,但是在BIM技术的帮助下与地理信息系统相结合,根据拟建建筑物的空间信息和场地条件,对其进行数据建模。这样就可以更好的帮助决策者进行场地分析和规划选址;第二,可以利用BIM技术绘制图纸和建立模型。与传统图纸相比,BIM技术最大的好处就是它所绘制的图纸中的每一个图元都是由工程含义的,例如构件的空间尺寸、材料的属性等等,这样就有了模型参数的关联性。在BIM建立的模型中,任何一个构件的模型参数发生变化,随即构件也会发生变化。BIM模型还可以进行实际的施工模拟,在模拟过程中发现问题及时改进。同时根据BIM技术的可视化特征,各个参与方就设计方案可以进行沟通;第三,BIM技术可以解决设计的冲突检查。传统的方法都是根据设计图纸通过想象来对建筑物的立体图进行还原,没有科学的方法必然会产生一定的误差,这就导致在施工的时候会出现与设计不符现象,导致方案重新修改,工期延长,成本增加。而结构师利用BIM技术,如果设计过程中出现管线冲突,在BIM模型中就会显示出来,可以进行及时修改;第四,利用BIM技术可以进行工程造价计算。传统的造价还是用人工来进行工程量的统计和计算,这样就会出现计算失误,而有了BIM软件,可以为造价人员提供大量的工程量信息以及定额信息,既节省时间也降低错误率,并且预算和实际的误差。
3.2 BIM技术在装配式建筑生产制造阶段的应用
在装配式建筑的构件生产制作阶段,把BIM技术和RFID(无线射频识别)技术相结合,将含有构件的材料种类、几何尺寸、安装位置等信息的RFID芯片植入到各类预制构件中。又因为RFID标签编码具有唯一性原则,所以在构件的生产、存储、运输、吊装等过程中可以保证信息的准确性。BIM的作用体现在不仅可以为构件的生产管理子系统提供构件的有关数据,还可以把每个预制构件的存储、质量监测、生产等信息返回给BIM数据库。这样在BIM与FRID技术的完美结合下,可以实现预制构件零缺陷、零库存的目标。
3.3 BIM技术在装配式建筑施工建造阶段的应用
在装配式建筑施工阶段,BIM技术的主要应用价值有以下方面:第一,能够随预制构件的库存和现场管理进行改善。在实际的施工现场构件找不到或者构件找错等情况是时有发生的,所以只有严格对施工现场进行管理才可以防止此类事件的发生。而在这个阶段利用BIM技术和RFID技术的有效结合,就可以对这些构件实时追踪控制。它们结合的优势就在于获得信息准确且传递速度快,能够减少人工引起的误差;第二,利用5D施工模M对施工、成本计划进行优化,对工程质量的进度进行控制。基于3D-BIM模型,又引入了时间和资源维度形成5D-BIM模型,以此来对装配式建筑的各种资源投入情况和整个施工过程进行模拟,形成一个动态的施工规划。另外在模拟的过程中,对原有的施工规划存在的问题进行优化,避免工期延长和成本增加。5D-BIM模拟还可以使整个项目的施工流程和成本资源的投入更加直观的展现在施工人员和技术人员面前。
3.4 BIM技术在装配式建筑运营维护阶段的应用
在装配式建筑的运营维护阶段,BIM技术的主要作用就是提供建筑物的使用情况,各构件运行情况以及财务等方面的数据和信息。第一,在物业管理方面BIM技术发挥了很大的作用,通过和相关设备进行连接,BIM软件可以提供建筑物的各项参数来判断其运行情况,这样物业管理人员可以及时做出科学的管理决策。另外BIM技术和RFID技术结合在设施管理和门禁系统方面还有很多的应用,各个构建安装上电子标签后,工作人员在进行维修的时候就可以通过阅读器很快找到相关设备的位置,在维修过后把相应的数据再次记录到电子标签内,把这些信息数据在存储到BIM的物业管理系统中,通过“提供数据――维修操作――维修记录――信息集成”这样一个过程,使得工作人员可以更加直观的了解建筑物设备的运营情况。第二,装配式建筑在进行扩建或拆除的时候,运用BIM技术针对建筑结构的各项指标进行分析检测,可以避免结构的损伤。同时还能起到很好的资源回收作用,运用BIM技术可以了解到寿命结束的建筑物中哪些构建还可以进行二次利用,既减少能源的消耗,又顺应可持续发展的潮流。
4 结语
为了响应我国绿色、可持续发展的理念,装配式建筑正在逐步成为21世纪建筑业发展的风向标,而BIM技术的融入弥补了装配式建筑中信息难以收集、处理等缺点。把BIM技术应用在装配式建筑的全寿命周期管理中使得装配式建筑有了更好的发展前景。在BIM技术的应用过程中结合RFID技术可以更有效的提高装配式建筑的设计、生产、施工、维护的管理效率。所以对BIM技术在装配式建筑中的应用进行更加深入的研究探讨是我们今后的主要研究方向。
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