浅析BIM技术在装配式建筑中的应用论文_张栋

浅析BIM技术在装配式建筑中的应用论文_张栋

广东省建筑设计研究院 510000

摘要:所谓BIM技术就是一种数字化的建筑模型,这种模型主要通过数字化信息对真实的环境进行还原,以便于建筑人员的应用。此外这种模型具有方便的可视化功能与强大的协同工作能力。而预制装配式则是建筑中的构件预先在工厂制作,在现场直接进行装配作业。将BIM技术与预制装配技术相结合能大大提高建筑设计到施工的效率和减少设计与施工过程中的错误,也能为建筑企业带来良好的经济效益。

关键词:BIM技术;装配式建筑;应用

1.BIM技术与装配式建筑概述

1.1 BIM技术

BIM是指建筑信息模型。BIM是用数字化的方式表达出了工程项目设施实体与功能特性,它是以三维数字技术为基础集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型。信息模型应能够被建设项目各参与方普遍使用,它能够完整地描述工程对象,将建筑项目生命期不同阶段的数据、过程和资源都囊括在内。BIM支持建设项目生命周期中动态的工程信息创建、管理和共享,这是因为其具有单一工程数据源,能够解决分布式、异构工程数据之间的一致性和全局共享问题。同时建筑信息模型也是一种应用于设计、建造、管理的数字化方法,该方法支持建筑工程的集成管理环境,不仅能够大大降低建筑工程的风险,还能够有效提高效率。

1.2装配式建筑

装配式建筑是指用预制的构件在工地装配而成的建筑。装配式建筑规划自2015年以来密集出台,2015年末发布《工业化建筑评价标准》,决定2016年全国全面推广装配式建筑,并取得突破性进展,这种建筑的优势是建造速度快,受气候条件制约小,节约劳动力并可提高建筑质量,其主要具有如下特点:

①大量的建筑部品由车间生产加工完成,构件种类主要有:外墙板,内墙板,叠合板,阳台,空调板,楼梯,预制梁,预制柱等。

②现场大量的装配作业,比原始现浇作业大大减少。

③采用建筑、装修一体化设计、施工,理想状态是装修可随主体施工同步进行。

④设计的标准化和管理的信息化,构件越标准,生产效率越高,相应的构件成本就会下降,配合工厂的数字化管理,整个装配式建筑的性价比会越来越高。

⑤符合绿色建筑的要求。

2.BIM技术在预制装配式建筑应用的重要性

很多住宅建筑项目是一项庞大复杂的工程,在建设过程中,建设人员需要精心计划,才能确保项目能够保证质量按时的完成。在设计住宅模型阶段,如果建筑设计师采用传统的设计方式,需要反复对方案进行修改,找出方案和图纸的问题,才能设计出比较完善的图纸。传统的设计方法不仅浪费时间,并且很难发现图纸存在的问题,导致项目施工中出现问题甚至是交付后出现严重质量问题。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆采用BIM技术,转变传统的设计方式,建筑设计师就能在数字虚拟环境进行虚拟建设,输出准确的图纸,建筑设计师也能根据三维模型,分析平面和立体,从而有效地进行材料分析和面积统计,这对于工程造价人员十分便利,BIM技术能使住宅造价数据统计更加精准。这种先进的信息化技术大大的提升住宅建筑项目的实施效率,也提高了建筑的质量。

BIM技术能强力地支持建筑项目的实施。在进行预制装配式建筑建设的过程中,BIM技术的应用能有效地提升建筑的质量,也能为建筑企业节省投资成本,进而保障建筑企业在良好的环境下发展。对于BIM技术的评价和分析,建筑企业需要秉承着正确的思想和观念,在为未来的发展道路上,对BIM技术进行创新和改造,使其能更加信息化,拓宽BIM技术的发展空间,也是拓宽建筑企业的发展渠道。

3.BIM技术在装配式建筑设计中的应用实例

3.1项目概况

某经济适用房项目是整体型钢筋砼架构加钢支撑结构体系为全预制型的装配,地上和地下分别为45层和1层,有10380m2的建筑面,建筑有45m高,属于全预制式高层建筑。装配式预制构件涵盖区间为:使用预制砼框架柱作为竖直的结构主体构件;使用预制砼叠合梁作为梁;用框架结构加钢支撑体系作为抗侧向力剪力构件;预应力砼叠合板预制来作楼板;砼梯板预制完成后在标准层楼梯上使用,砼叠合阳台板预制完安装在阳台上,预制K板后用作阳台上的隔板;使用NALC板;预制好的楼板运用在下沉式或者整个厕所中。

3.2工程实施难点

整栋楼全部预制的高层建筑项目,需要在较短的时间内完成设计、制造、施工,且保持良好的质量。即使用该种装配式技术,应在短期内把设计到施工整个流程的所有工作高质量的实现,这时传送和协调建筑信息的工作十分关键。有以下问题需要攻克:①在设计环节。进行归纳深化,需要将预制构件彼此间的碰撞检测精细到钢筋层级,在短期内凭借老员工的经验,很难完成二维图纸辨别工作;②制造构件环节。生产商要吃透一万多张构件图纸,完成计划、制造、供应工作根本不可能实现。

3.3 BIM在设计阶段的应用

该工程使用Autodesk Revit系列三维建模平台建立BIM模型,对本项目的建筑、给排水、结构这些三维信息化模型构建时使用了各专业得力的设计员,并在Autodesk协同环境中实现,高效精准。在2D环境中,一张图纸则是独立的“小项目”,应从绘制平面展开,接着绘制剖面、立画,然后根据项目的进程对全部图纸进行修正。而建筑师之所以工作时间长、繁重最大的因素就是需要反复、永不停歇的更改图纸所致,珍贵的精力和时间白白的浪费在了这一工作上[3]。而BIM技术改变了这种工作方式。即把设计搬至仿真建筑中,设计的核心并非图纸而是在模型上,全部图纸均在模型中直接产生,而图纸成为模型的输出物。所有视图都有与之相应的数据库,在其中的数据库中完美展现视图的各个角度,建筑师只需以自身所需随时将视图生成即可。从建筑模型中可生成立体、平面、3D、剖面、大样图等视图。

因为在装配中应当精细化预制构件彼此间的撞击检测到钢筋层级,精细化设计员可采用TeklaStructures内部的校核撞击管理器对钢筋进行精细化检查,点开后只需对要校验的模型或构件选定之后,直接对校核这个菜单单击方可。实现撞击检查,像撞击对象的类型、名称、对象ID、构件等全部撞击位置会在管理器对话框中罗列出来,对表中的一个撞击位置选中时,在模型中会用高亮的方式显示出碰撞实体,从而方便修正和检测。

结束语:总体而言,BIM技术在当前的建设行业中具有宽阔的发展空间,合理的应用BIM技术能在建设的过程中减少错误率,也能确保住宅设计的科学性和准确性。所以,建筑企业应明确BIM技术的性质和其主要的功能,充分地意识到其具有的重要性,才能有效地将其应用与建筑设计中,这对于这预制装配式住宅未来的发展具有较高的效益。

参考文献

[1]仇保兴.关于装配式住宅发展的思考[J].住宅产业.2014.

[2]周文波,蒋剑等.BIM技术在预制装配式住宅中的应用研究[J].施工技术.2012.

[3]许杰峰,鲍玲玲,马恩成等.基于BIM的预制装配建筑体系应用技术[J].土木建筑工程信息技术.2016.

论文作者:张栋

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第33期

论文发表时间:2018/4/26

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