摘要:最近几年,计算机技术的不断快速发展以及取得技术上的进步,使得其被广泛应用于各个行业。在建筑领域,国家倡导建筑产业化发展,大力推进装配式建筑。BIM(建筑信息模型)技术融入先进的计算机技术,以其强大的信息管理和交互能力,在装配式建筑结构设计中的应用越来越受到重视。文章通过阐述新型装配式建筑和BIM技术应用发展,提出将BIM技术应用到装配式建筑结构设计方法,并详细分析能实现该方法的理论基础和主要技术,指出该方法在装配式建筑建造过程中所具备的优势,最后对其在建筑产业化的发展应用进行展望。
关键词:BIM技术;装配式建筑;结构设计;
1BIM技术概况
所谓的BIM技术就是指建筑信息模型,能够将建筑工程中各个环节的信息有效的整个起来作为整个工程项目建设的基础信息,通过使用相应的软件来对这些信息进行建模,从而给予建筑工程规划、设计以及施工等各个阶段科学性的指导。运用BIM技术的优点如下:
1.1协调性
由于BIM技术的使用,能够提前对建筑物进行检测,同时也能够模拟建筑物的施工环境,因此,能够有效增加工程项目在实际施工中的协调性。
1.2可视化性
由于在整个工程项目建设的过程中,可视化包含了工程项目建设的整个过程,包括前期的规划设计以及后期的运行等各个阶段。
1.3模拟性
建筑工程不同阶段的特点,可以对整个建筑过程进行模拟,根据施工环境的不同,便于及时发现存在与建筑工程中的问题,从而提前做出相应的预防措施,以便能够防范这些问题的发生,保障建筑工程项目的建设质量。
1.4优化型
能够帮助设计工作者及时发现存在于不同阶段的问题,同时便于能够专门针对特定的方面做出优化,不管是对施工造价还是对于工程项目的建设质量都具有非常重要的意义。因BIM技术仍然属于比较前端的施工技术,尽管该项技术已经达到了项目的基本建设需求,但是对于该项技术的使用仍然在不断探索的阶段,需要将该项技术更加高效的运用到工程项目的建设中。
2BIM技术思路与装配式建筑的关系
与装配式建筑相比,BIM技术的建设思路与其有很多相似之处,借助BIM技术,不仅可以把传统的2D的构件设计使用3D的设计进行代替,使其体现出可视化的特点,同时还能够实现深化设计的目的,能够借助BIM构建装配式建筑的户型库以及产品库,进行建筑项目的量化以及工业化的生产,从而有效提升国民经济的建设水平。与此同时,使用BIM技术,能够有效的实现对设计质量的优化,从而减少更改图纸带来的工作量,BIM技术本身自带的碰撞校核管理器能够借助碰撞实验来更好的查看碰撞信息,主要包括碰撞所产生的位置、碰撞总量、碰撞构构件的集合属性以及碰撞材质等。如果发现这些部位存在异常,就需要对管线以及相关构件爱你的配筋进行及时的调整,从而避免由于设计错误而引发的返工、变更问题的存在。
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3BIM技术在预制装配式建筑施工中的应用
使用BIM技术,能够有效的借助一个立体的模型来直观的展示出事物不同特征状况下的基本信息,并且实现对事物所有状态下的信息的管理,这一特点和生产制造有很多共通之处,比如,对于产品的生产,需要使用各个零件的不同的基本信息来进行管理,比如PC工程也是这样的原理,能够把建筑的不同部分分别零件化,比如预制梯以及预制空调板等,当工厂将这些构件生产出来之后,需要在现场进行浇筑,并且完成拼装,这一过程也是需要借助不同的信息协调配合之下才能进行施工的,使用BIM技术,能够对于这些信息进行很好的整合以及管理,从而给予工程项目的建设一定程度的指导。再加上装配式住宅对于建筑的整个生命周期有一定的要求,因此,可以将该项技术很好的运用到PC工程中,从而有效提升对整体PC工程的管理效果。
3.1提升整体设计水平
施工方案和施工图纸的设计是建筑施工整个过程的重要法宝,预制装配式建筑对施工方案和图纸的编制要求更高。回想传统式建筑,我们会发现它所出现的问题误差也要求在限定范围内,且不影响整体的效果,从而保证整个施工设计的科学性和合理性。现在通过BIM技术,我们可以更加快速清晰地发现设计中隐含的问题,并通过它的模拟技术和协调性来改进工作,完善细节,对整体设计进行优化。
3.2提供优质构件
BIM技术在构件生产与装配过程中的应用也十分重要。在生产构件时,它可以对构建进行进行编码标注,并将所有构件的数据信息进行保存,以便更好地与其他数据进行匹配。在构件装配中,BIM可通过对信息的采集,跟踪每一个构件的对应编号,对构件在使用过程中的质量进行分析处理,以便缩短选择对应构件的时间。并且在现场施工时,及时对所需的对应构件设备进行分析,使得最合适的构件及时送往施工现场,提高构件设备的质量。
3.3指导整个施工过程
BIM技术在施工过程中的应用可谓是最重要的了。作为整个项目的重点阶段和最艰难的环节,施工过程中遇到的问题往往是最棘手的。但是通过BIM技术的应用,不仅可以实现在施工前对模拟现场的分析,还可以实现对施工时间以及效果的控制。通过模拟现场对相关过程的反映,仿真施工进程,可以发现其中可能存在的问题并尽早提出解决方案减少施工过程的失误,从而实现对后期现实条件下工作的借鉴和指导意义。通过对模拟现场施工的效果及时间研究,提高现场施工过程的合理性,对构件、人员、设备等进行更加合理的分配,优化施工方案和设计,从而促进整个施工质量的提高。
3.4可实现预制构件的标准化设计,提高设计效率
将BIM技术手段应用于预制构件的设计阶段,能较好地达到构件模型信息的整合与共享。与传统的二维平面设计相比较,BIM技术采用3D为基础进行建模,预制构件的信息化资源库是以参数化的设计方式建立,设计人员可在平台上进行构件材料类型和尺寸大小等信息的整合,搭建起各种类的预制构件(例如门、窗等)的“族”库。各专业的设计人员可对同类型的“族”进行筛选和优化,并将其添加到构件资源库的“族”库中。随着“族”库的不断充实,预制构件的标准形状和模数尺寸也会变得越来越规范。通过这样的方式创建的预制构件“族”库,有助于提高装配式建筑构件通用设计规范和设计标准的科学性和合理性。
4BIM技术在预制装配式建筑施工阶段的应用价值
在生产预制装配式构件的过程当中,对于预制构件的分类存储比较复杂,同时也容易出现错误。借助BIM技术再结合RFID技术,物流配送人员以及存储验收人员能够直接在预制构件上读取相应的信息,从而有效的管理预制构件的库存。由于预制装配式建筑的施工具有较高的机械化程度、施工吊装工艺复杂,对于施工安全保证措施的要求也比较高,因此,在开始施工作业之前,施工单位需要借助BIM技术来对预制装配式建筑进行施工模拟,然后来优化整个施工过程,从而不仅能够很好的避免安全事故的发生,同时也能够实现对施工效率的提升。
结束语
总而言之,BIM技术在预制装配式建筑施工中的应用,是现代建筑施工技术水平不断提高的重要表现。BIM技术不仅能够通过数字化信息对建筑施工现场进行模拟设计,还能减少施工失误,为整个施工过程打造完美构架,提高整个建筑施工的质量和效率。但是,当前我国的对BIM技术的研究水平还有待提升,要加大对BIM技术在建筑施工过程中的推广应用,逐步通过技术实践促进我国建筑施工质量的提高,促进相关技术的发展。
参考文献:
[1]邱闯.基于建筑信息模型(BIM)的工程建设管理革命[J].联合建设管理先锋,2017,(41):30.
[2]宫文军,曹杨,巩俊松.基于BIM技术的装配式构件系统设计与优化[J].安装,2017,(01):55-57.
论文作者:1李超 2王挺
论文发表刊物:《建筑细部》2018年1月中
论文发表时间:2018/8/10
标签:技术论文; 构件论文; 建筑论文; 预制构件论文; 信息论文; 过程论文; 建筑施工论文; 《建筑细部》2018年1月中论文;