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摘要:随着我国经济建设的快速发展,我国很多先进技术运用到各行业中,使其发展更为迅速。装配式建筑符合当代环保需求,能够提高我国建筑行业的整体发展水平,然而其结构设计准确率不高、信息传递不及时等问题制约了发展。BIM技术属于当代建筑行业中应用较为广泛的技术之一,能够在装配式建筑结构设计中发挥较大的作用.
关键词:BIM技术;装配式建筑设计;应用
引言
建筑行业的快速发展离不开各行业的支持和国家政策的扶持,才有今天的局面和规模。BIM技术作为当下建筑行业较热门的管理技术之一,已经受到各个建筑施工单位的青睐。而随着我国装配式建筑施工规模的日渐扩大,对施工管理的要求也日渐提升,为装配式建筑施工引入BIM技术,让建筑施工管理具有可视化、模拟数据化等优点,可有益于提升装配式建筑施工质量,最大程度地降低安全事故发生率。
1装配式建筑概述
与传统的浇筑型建筑相比较,装配式建筑具有自己的特点,可以实现拼接装配预先定制好的建筑物结构部件而建造。比起浇筑型的建筑来说,装配式建筑的优势是非常明显的,部件建造的速度较快,可以实现多样化的构型,而且能够很好的抵抗来自于复杂的气候、气象互地质地貌的消极影响,节能环保的优点难以掩盖。然而,装配式建筑并非是十全十美的,也存在一定的不足之处,例如,建筑物结构的设计具有相当大的难度,防震性能不佳,减震性能也不能达到预期的理想状态等。当前在我国,装配式建筑应用尚处于初级阶段,装配和设计技术等还有很大的上升空间,需要进一步加强与信息技术的融合,制定出完善的技术应用标准,推动装配式建筑的更快发展。
2BIM的特点
在我国建筑行业,BIM发挥着重要的作用,通过对其进行应用研究,总结了以下八点BIM的特点:1.可视化。BIM在应用过程中都是可视化的,能够将平面图变为三维模型,具有很好的三维直观效果,更重要的是在建设的整个过程中包括设计、运营和建造等都是可视化,有利于参与项目的工作人员进行更好的沟通和决策;2.协调性。通过使用BIM能够将项目之间的信息不对称问题进行协调,因为在一个项目中包含的信息非常庞大,各个专业之间会存在信息不契合、沟通效率较低等问题,通过使用BIM能够解决这种问题,提高各个参与方之间的沟通效率,从而提高项目设计的质量;3.模拟性。由于建筑项目完成只后如果出现问题很难进行改正,所以在设计、招投标、运营等整个阶段过程中都要做好充分的准备,对其进行模拟实验以验证其效果将会更有利于项目的发展,而BIM正好可以对这方面的要求进行模拟。
3BIM技术对装配式建筑的积极意义
BIM技术是一种新型信息技术,其功能的实现主要依赖于三维模型系统的模拟仿真功能。伴随我国建筑管理手段的不断更新与升级,BIM技术开始广泛应用于我国建筑施工领域。BIM技术环境下,建筑施工的各类数据信息都被存放于一个三维模型数据库中,借助于数字化、模拟化技术,建筑项目的设计、施工、维护阶段的管理兼具可视化、虚拟化、协调性等特征,整个建筑项目的管理效率及信息化水平得到有效提升。对于装配式建筑施工而言,通过BIM技术在建筑设计、施工、维护等阶段的应用,可有效解决施工中的燃气、暖通、排水等方面的问题,缩减不必要的施工成本,优化设计方案,排查施工规范性、操作性问题,以此达到优化施工质量的目的。以装配式建筑施工中的管线布置为例,借助BIM技术,可以清晰、直观地呈现出管线分布情况,进一步提升建筑结构内各个节点中钢筋安置位置的准确性,以此为设计人员制定出可行性施工方案提供科学依据。
4BIM技术在装配式建筑设计中的应用
4.1BIM技术的图纸设计和三维建模
BIM技术是一项创新技术,在装配式建筑结构的三维立体化建模和预制部件的图纸设计中都能发挥积极的作用,进一步提升了设计效率和设计精度。在利用BIM三维虚拟仿真系统设计装配式建筑物结构模型时,设计人员需要亲自到建筑物的实建地进行细致的考察,包括对地质的勘测、建筑测绘、集群布局等,这样才可以得到准确而可靠的数据信息。同时,还要运用BIM技术建立起数据库,将装配式建筑通过实地考察得到的众多数据和信息上传到该数据库,帮助设计人员设计出精准性较高的装配式建筑的结构部件尺寸数据和造型设计。另外,BIM技术的运用,能够加强对数据之间的管理,如果发现错误的数据和遗漏的数据等,就会及时做出预警反应,给设计人员以提醒,及时进行数据调整。
4.2BIM技术在装配式建筑设计阶段的应用
标准化设计是装配式建筑的最重要的一部分,关乎于设计、生产、施工、管理的全过程。转变以传统的现浇结构设计为基础的装配式设计思路。首先标准化的设计离不开遵循模数化设计(在建筑设计中选择标准的单位),统一好标准尺寸后以实现大规模的批量化的生产。1.为了减少设计过程中构件的设计步骤,建立统一的构建族库;2.根据BIM模型设计的需要,在预制构件库中调用相应的构件;3.通过Navisworks碰撞检查的功能,不断的对模型进行优化并且进行重新的深化设计,直至到模型可以进行使用。
4.3埋件布置设计
埋件布置设计方式较多,通过对不同的设计方式进行分析,预制好的埋件需要非常严格按照拆分细则进行布置,因为预制件埋件较多,布置方式较为复杂。所以在该过程中为了提高预埋件的布置效率和质量,会对自带预制埋件的内嵌组进行选择。然而在实际的设计过程中,在选择吊钩形状时要符合科学性,所以会根据实际要求,提前布置好预制件,另外,还要能够保证板、墙体等结构能够得到一定调整,使得结构之间能够得到科学的布置。通过使用BIM技术,埋件布置设计的效率会得以提高,且其安装质量也会得到保障。因为可以通过BIM技术,设计出合理的关联参数,可以将墙板结构的各方面信息显示出来,比如其结构大小、形状等;在设计梁结构中的吊钩时,可以使用BIM技术将其进行平移或者是调用方式将问题进行有效处理,从而得到最好的吊钩和参数信息,有助于梁的设计。
4.4装配式建筑施工阶段BIM技术的应用
施工阶段对于装配式建筑而言极为关键,也是装配式建筑控制施工成本、改善施工质量的核心环节。在装配式建筑施工阶段中应用BIM技术,集中体现为它的模拟仿真功能。由于装配式建筑施工涉及到较多的连接安装、吊装施工等工艺,对施工机械化作业要求高,施工安全的标准也更严。在安装施工阶段,可借助BIM技术对建筑构件吊装过程的仿真模拟,提前校验建筑构件安装位置的准确度与可行性,以确保吊装施工流程更加完善,并确保吊装施工的安全性。同时,借助BIM技术的可视化性能,让施工现场的道路规划情况、机械安装情况以直观画面的方式呈现在施工人员面前,有效防止返工与资源浪费,缩减施工成本。此外,为实现“三控、两管、一协调”的施工管理目标,装配式建筑施工管理过程中通过引入BIM软件系统,可便于施工管理人员进行质量控制、进度管理及调整施工计划,促使施工管理流程更加协调。
4.5钢筋设计
在装配式建筑结构中,钢筋起到主要承重作用,对其进行合理的设计至关重要。于是在设计过程中,要与构造原则和实际拆分相符合,有助于钢筋设计时位置准确且能够得到一定的调整。在使用BIM技术时,能够获取更多的相关信息,并且利用二次开发程序,使得钢筋在布置设计过程中更加的准确和完善。并且使用BIM技术能够创建出更加合理的钢筋布置方式,有助于提高装配式建筑的质量。最后钢筋数据繁多,信息保存不得当,出现误差或者损失将会使得钢筋设计不符合标准,通过使用BIM技术能够对众多的钢筋数据起到保护的作用,从而降低风险,使得数据传递更加的安全平稳。
4.6装配式建筑维护阶段BIM技术的应用
在装配式建筑运营维护阶段,通过BIM技术的模拟仿真功能,还能及时发现施工图纸的设计缺陷,及时调整与完善。同时,借助BIM技术的模拟功能可全面获取现场施工材料与设备的使用状况。便于施工管理人员及时发现施工过程中材料及设备的耗费情况,通过减少不必要的材料、机械耗费来控制施工成本,优化造价管理效果。凭借BIM技术的三维模型、模拟设计等功能,可让装配式建筑的运营与维护过程在可视化的技术帮助之下达到更高的信息化水平,以此便于运营与维护人员更科学、更合理管控建筑设备与资产,让装配式建筑的项目效益得到有效保证。
结语
BIM技术的实践应用,为装配式建筑设计提供了新的发展思路,推动了其的发展进度。建筑是城市基础建设中的重要内容,对城市的发展发挥着不可或缺的作用,因此,建筑行业要重视BIM技术的应用,为城市建设助力。
参考文献
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