摘要:当前,随着社会经济的不断增长与建筑行业的飞速发展,人们不但越来越追求建筑品质,同时也越来越追求建筑的施工速度,而预制装配式混凝土结构建筑正可以同时满足这两项要求。预制装配式混凝土结构对设计的要求较高,若想确保设计方案的科学性与合理性,需要运用到一些先进技术,本文通过对BIM技术应用的内容与优势的阐述,从而为我国装配式的装配式建筑工程发展提供有效的指导。
关键词:BIM技术;预制装配式;混凝土;结构设计
1 装配式建筑与BIM技术概述
1.1 装配式建筑概述
装配式建筑的作用主要是提前对建筑工程所使用的预制结构部件进行选择,根据装配式建筑工程的使用要求提前进行装配施工,然后在整体装配式建筑工程的施工中可以快速成型,将一些基本构件的施工提前进行。预制装配式建筑就是指先将建设所需的各个结构构件在工厂中成批量的预制好,再将它们运送到施工现场进行现场拼装施工的建筑形式。我们可以把预制装配式建筑中的各个结构构件比喻成设备的零部件,其建设过程即类似于设备的生产过程,先在工厂中生产好各项零部件,再用零部件组合成设备。而预制装配式混凝土结构建筑的主要预制构件是混凝土结构构件,它是提前在工厂中加工制作好各种混凝土结构构件,再运送到施工现场进行现场拼装,而不必进行现场混凝土浇筑。
1.2 BIM技术概述
BIM技术指的工程建筑信息模型,我国装配式建筑工程行业对于BIM技术的应用已经取得了很大进步,比如装配式建筑工程造价、工程项目咨询、装配式建筑工程管理等方面得到了充分应用,因此装配式建筑工程对于BIM技术的应用自然也有着足够的优势。通过装配式建筑工程项目的信息整合与优化,可以迅速提升装配式建筑工程的中各参数模型,通过BIM技术的应用可以迅速提升装配式建筑工程中对于各构件使用的时效性,从而实现装配式建筑工程对于各个模块资源的有效利用。
2 BIM技术下的预制装配式混凝土结构设计思想
2.1 明确设计程序
预制装配式混凝土结构的设计程序一般应分为三个阶段:第一个阶段是方案设计阶段,在此阶段主要是从户型和标准层的设计、构件拆分原则的确定、预制混凝土结构构件的布置方案等入手进行整体建筑的方案设计;第二个阶段是初步设计阶段,在此阶段主要是对预制混凝土结构构件的类型及尺寸等进行合理的选择,确保符合工程的实际情况;第三个阶段是施工图设计阶段,在此阶段主要是对预制混凝土结构构件进行深化设计,并对设计信息进行扩展,以给实际施工工作提供科学合理的依据。
2.2 建立和优化结构模型
在构建完成一个比较完善的预制混凝土结构构件库后,就要开始进入正式的预制装配式混凝土结构设计。在其具体设计过程中,应当要充分利用构件库,根据实际设计需求在构件库中选择既合适而又性价比较高的预制混凝土结构构件,并利用所选构件来数字化模拟预制装配式混凝土结构的整体方案,建立出相应的结构模型。为了确保结构设计方案的安全性与可靠性,在应用BIM技术进行预制装配式混凝土结构设计之时,还应当要全面分析所建立的结构模型,充分利用BIM技术的可视化功能来不断调整和优化结构模型。需要注意的是,如果在分析结构模型的过程中发现了所选用构件不太合适的情况,则还要重新寻找、选择或者设计构件,直至其适合于本预制装配式混凝土结构工程为止。
2.3 充分应用结构模型
无论是预制混凝土结构构件的加工、运输还是拼装等环节,均可以利用BIM技术进行合理的规划。其中,构件拼装是预制装配式混凝土结构施工的最关键环节,在此环节中,BIM技术有着非常重要的应用。利用所建立的结构模型,可以模拟整个预制装配式混凝土结构工程的构件拼装过程,以便于对工程建设进度和建设质量进行更精准的把握。
借助于结构模型,能够在工程建设前及时发现各种潜在的问题和风险,从而及时解决问题、提前规避风险,以确保预制装配式混凝土结构施工工作的顺利开展。
3 装配式建筑工程施工过程中BIM技术的应用
3.1 预制建筑施工数据采集
从建筑管理中的应用来看,BIM在质量监控和项目管理的进度促进中具有更全面的作用。预制建筑项目的发展应着眼于实际施工。只有确保工程建设项目的高效发展,并将项目内容的设计充分反映到建设管理中,才能最终实现BIM项目管理。对于施工内容的安排,首先要改进项目施工计划的组织,合理安排项目位置,合理编制施工图,这可以充分发挥在模型设计中的巨大优势。然后通过全面的施工内容对BIM技术进行仿真规划,从而有效地监控和管理整个施工内容和周期。
3.2 在预制房屋建筑成本管理中的应用
从工程建设企业的角度出发,对于工程项目的建设单位和造价,BIM??的模拟工程设计可以指导工程项目企业提前准备相关人员和材料,为施工安排提供完善的准备方案人员和建筑材料的使用,减少建筑企业的资源浪费。在工程建设运营中预先进行风险管理和控制,为确保施工人员的安全管理和企业的稳定建设,有较系统,全面的管理方案。借助BIM技术的组织模拟设计,为工程建设系统提供了高效,高质量的保证,提高了企业的工程建设效率,并不断发展。
3.3 在预制建筑施工人员管理中的应用
工程项目的建设是一个动态的升级过程。许多建筑内容的增加伴随着建筑规模的扩大以及建筑难度和问题的增加。对于预制建筑项目管理人员的工作也在增加。在复杂的工程施工中存在许多意想不到的施工问题。因此,为了确保施工进度的效率,有必要使用某些预计划软件来促进项目进度的管理。因此,管理人员无法对项目进度进行准确的管理。通过BIM技术的辅助管理,可以实现BIM技术与项目进度管理之间的有效连接。充分收集预制建筑工程的资源信息和空间信息。
3.4 BIM技术在施工进度管理中的应用
装配式建筑工程相比传统建筑工程工程会大大缩短,通过在施工时对混凝土构件的组装实现快速高效的施工,有效降低工程施工中的成本。BIM技术下的装配式建筑工程发展对于工程进度的管理也是非常有效的,为了保障装配式建筑能够在合同规定范围内及时完成,可以借助BIM技术制定出完善的工程施工计划表,同时利用BIM技术对现场监控、管理施工过程的记录形成施工模型。首先在施工人员组织、场地布置方面要考虑到下一阶段装配式构件的安装需求,对装配式构件的安装间隔进行穿插管理,通过计划表对装配式建筑施工的关键节点进行模拟,将施工计划分解到单独的节点与工作面,提升施工进度的同时也要兼顾劳动力使用、材料消耗的优化提升。从应用效果来看,装配式建筑BIM技术的发展有效实现了建筑工程信息化发展,在工程管理方面可以实现施工过程的动态化管理。这些管理要素都是实现建筑工程进度提升的必然要求,可以在保证建筑施工现场整齐规范的同时高效率提升工程进度。
4 结语
综上所述,在预制装配式混凝土结构设计中,通过运用BIM技术,可以大大提高设计方案的科学性与合理性,并简化设计过程。在实际设计过程中,首先要明晰设计思想,然后把握好相关设计方法要点,充分应用结构模型、优化构件拆分以及进行碰撞检测等,这样才能够保证设计效果。
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