摘要:如今,建筑工业化的进程日益加快,BIM技术详细精确的建筑信息和装配式建筑结构,可以很好地满足建筑工业化的要求。装配式建筑的结构与BIM技术二者结合起来,不但能发挥装配式建筑的优势,而且能发挥BIM电子信息集成的优势,从而将建筑设计、部件生产、现场施工和经营管理融为一体。BIM技术中一项重要的技术是虚拟施工技术,运用这项技术能够对装配式建筑的吊装部件、布置场地、灌浆套筒等进行虚拟模拟,从而减低能源消耗、提高施工效率,促进装配式建筑的发展。
关键词:BIM;装配式建筑;施工技术;应用
1 BIM的特点
1.1三维可视化
传统的工程图是二维的,但表达的是三维空间实体,需要读图人根据制图规则翻译,越复杂的三维实体,翻译难度越大,越容易出错。如一个造型复杂配筋较密的造型柱,画图和读图都比较麻烦,翻译过程中很难在尺寸、钢筋数量上与三维实体准确对应,施工时容易出错。三维视图可以把构件各个角度都呈现出来,即使构件内部也可以通过调整显示方法把内部细节(如钢筋信息)显示出来,避免翻译过程中的缺失和错误,实现所见即所得。
1.2协调性
BIM最核心的要素为信息互通,以实现建筑全生命周期不同阶段不同专业不同参与方的信息共享。BIM的协调性能使许多协调工作即时进行,甚至自动完成协调。
1.3模拟性
BIM可对设想状态、设想组织顺序进行模拟。如在施工组织设计时,BIM可以模拟不同塔式起重机布置方案的空间作业效率与有效覆盖范围的比较。
1.4优化性
通过信息分析、模拟、比较、按一定的技术原则,选择优化方案。得益于BIM模型集成了工程的全过程信息,其优化过程获得了全部真实信息的支持,通过计算机强大的运算处理,比人工优化更加精准可靠。
1.5输出性
BIM可以全面、高效地输出信息,不仅可以按传统二维输出方式自动出图,还可以通过图片、视频直观地模拟构件的空间形态及组合连接过程。
2 BIM技术在装配式建筑中的应用价值
2.1使建筑设计的效率得到提升
在装配式建筑工程中需要对大量预制构件进行拼接组合,为了保证建筑工程的质量,必须合理设计不同构件的预留空间与预埋方案,从而保障整体建筑的效果。在这一过程中,各个分项目工作人员都必须做好协调配合工作,从而实现各项信息的高效整合。例如在实践工作中,装配式建筑的设计人员可以利用BIM技术搭建数据信息共享平台,不同分项目的设计人员可以在这一平台上传或者获取建筑信息,从而使建筑整体设计方案得到同步修改和完善,避免某些环节出现重叠和冲突。另外,设计人员可以结合其他方案信息,对自身负责的项目给予评估,从而及时发现方案中存在的问题。例如在管道铺设工程中,设计人员必须紧密结合建筑结构进行合理规划,从而避免管道工程影响后期建设。
2.2使预制构件实现标准化设计
装配式建筑中的预制构件需要结合建筑项目的需要进行设计和制造,如果每次项目都要对构件进行重新设计,无疑会降低建筑工程的开展效率。在BIM技术的支持下,预制构件能够有效实现标准化设计。例如在现实工程中,设计人员可以通过云端服务器上传项目方案,然后利用BIM技术对预制构件的类型、样式、尺寸等信息给予采集和整合,最终形成一个完整的数据库。设计人员既可以在数据库中上传已经负责的建设项目,也可以对各种施工案例进行整理,从而使数据库中的信息更加完善。在遇到新的建设项目时,设计人员只需要在数据库中提取相关信息,就能够对比出最优方案,从而形成标准化的设计体系,满足不同户型的设计需求,极大程度上提高建筑设计的效率和质量。
2.3使构件的生产环节得到优化
预制构件在生产环节也可以对BIM技术进行有效应用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在装配式建筑工程中,预制构件的生产制造占据重要地位,直接影响到整个工程的质量安全,因此在现实工程中,必须切实保障预制构件的制造水平,从而为后期施工打下坚实基础。例如在实际工程中,生产方可以通过BIM技术模型获取预制构件的各项信息,从而制定相应的生产计划。在生产过程中,生产方可以在信息共享平台上发布进度信息,从而与施工单位建立密切联系,以此提高预制构件的生产效率及质量。
3 BIM在装配式建筑施工中的应用
3.1装配式建筑施工过程
运送预制配件,将构件输送到所需要的施工地点,按照实际施工进度进行调配,方便进行组装工作;安装外墙板,按照具体的设计要求,利用塔吊进行安装墙板,安装完成后对墙板进行稳固工作;安装连接构架,依据施工规范进行连接工作,此外,板与板之间的缝隙控制在20~25mm;安装叠合梁,使用塔吊进行吊装,吊装结束后使用两个夹具进行固定,作为短时间内的简便处理;安装内墙板,根据设计要求,利用吊装的方法进行内墙板安装,安装结束后对其进行支撑;浇筑混凝土墙、柱,先对预制构件的外表层进行一定的处理,然后分层浇筑;拆除支撑、模板,当混凝土达到一定强度后,将先前的支撑及模板拆除;叠合板顶的支撑,根据规范进行处理,使其达到稳定性要求;安装叠合板,根据图纸上的编号,依次安装所需叠合板;安装楼梯;对预埋、叠合的管线和钢筋进行绑扎;对楼面的混凝土进行浇捣、压光处理。
3.2施工场地规划及模拟
3.2.1施工场地规划
施工场地的实际情况是施工现场布置设计的基础,要合理运用一切可利用的空间,从而满足不同施工阶段的要求。装配式建筑场地布置原则:科学规划场地、道路,合理布置施工器械,尽可能发挥道路与设施的作用;合理布设塔吊位置及现场作业区域,避免施工期间不同专业的施工出现交叉;合理安排材料堆放区域,从而提高吊装效率;“有利于施工,方便生活,安全防火和环境保护”是各项施工布置的必然要求。
3.2.2施工场地模拟
以建好的场地模型为基础,对施工场地进行科学合理地布设划分,其中包括基础、临建设施、机械布置、预制构件堆放区域等部分,以便形象展示施工现场,从而避免用地浪费及运输道路拥堵,进一步加强施工人员的管理等,并可有效避免预制构件的二次搬运。
3.3虚拟施工技术体系
3.3.1虚拟施工关键技术
在施工项目开始之前,根据自身特征、特点及设计内容等主观要求,从人力、物力、财力方面进行规划,但在实际工程中,这些方面的规划设计仅能起到施工指导作用,且随着施工的展开趋于完善。最近几年,随着科技及计算机技术的发展,计算机技术结合VR与仿真技术已经逐渐成为建筑行业发展的主流方向。
3.3.2虚拟施工支撑体系
是结合了计算机技术以及虚拟现实技术的虚拟仿真技术,也就是在一定的假设条件下,利用虚拟仿真技术的交互性以及虚幻和逼真性让顾客切身感受到实际的情形;计算机模拟技术,其原理是通过计算机实现现实事物的模拟,根据所模拟的模型进行动态与静态的实时分析,利用多种模拟技术的组合,保证工程模拟实施的顺利进行;三维可视化技术,该技术所应用的是一种能够描述或者解释空间的信息技术,通过计算机技术创建信息的实物模型,能够直观、可感、准确表现出物体的实际情况,诸如形状、尺寸等,该技术的广泛应用对于节约造价成本、保证决策的准确性等作用巨大。
4结束语
总之,BIM及装配式建筑是眼下建筑行业最热门的发展方向,BIM凭借其超前的系统性吸引着大量工程师去思考怎样将BIM技术运用到工程项目中。本文主要围绕BIM技术在装配式建筑结构中的应用方法进行了浅析,希望能为相关人士提供重要的参考价值。
参考文献
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论文作者:和梦娜,刘银瑞
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年3期
论文发表时间:2019/6/6
标签:预制构件论文; 建筑论文; 技术论文; 信息论文; 场地论文; 叠合论文; 构件论文; 《建筑学研究前沿》2019年3期论文;