装配式建筑结构设计中BIM技术的应用研究

发表时间:2020/5/27   来源:《工程管理前沿》2020年第7期   作者:王司洋
[导读] BIM技术凭借其自身的优越性被工程师运用到装配式建筑的设计中,不仅加快了建筑物的本身工程进度,还能够有效减少环境污染的情况。
        摘要:BIM技术凭借其自身的优越性被工程师运用到装配式建筑的设计中,不仅加快了建筑物的本身工程进度,还能够有效减少环境污染的情况。所以,将BIM技术应用于装配式建筑设计中的做法得到了业界的广泛认同。但是,在应用过程中,要注意BIM技术的全面性,避免出现资源浪费的情况,提高资源的有效利用率。基于此,对装配式建筑结构设计中BIM技术的应用研究问题的探讨,以供参考。
关键词:装配式建筑;结构设计;BIM技术;应用研究;
引言
        我国建筑行业长期以来发展模式过于粗放,建设周期长,需要消耗大量资源,同时对于周围环境也会造成一定的污染和破坏,而现阶段,我国的环境问题日益突出,各个行业领域节能降耗是大势所趋,建筑行业转型升级依然迫在眉睫。装配式建筑的发展使得现阶段的建筑方式产生了重大变革,契合现阶段建筑行业转型升级的要求,可以有效达到节能环保的目标。BIM技术作为信息技术手段,将其应用于装配式建筑设计中,可以有效提升建筑设计水平,推动装配式建筑的发展。
1BIM技术的概念
        BIM技术能够对建筑工程中维护、运营、施工和设计等多方面的知识内容进行整理,最终以数字化可视技术的形式进行体现,提高了材料收集和处理的效率。因此,在建筑工程中使用BIM技术能够在很大程度上提高建筑工程结构设计的品质和效率。
2BIM技术与装配式建筑的关系
        在当代装配式建筑过程中,BIM技术是不可缺少的。简单来讲,装配式建筑核心是“集成”,而BIM技术是“集成”的主线。这条主线串联起设计、生产、施工、装修和管理的全过程,服务于设计、建设、运维、拆除的全生命周期。可以将装配式建筑进行数字化虚拟,以一种信息化的方式来描述系统的要素,从而实现信息化的协同设计,使装配式建筑的全过程可视化。在信息交互及检验方面也采用全新的技术,在整合建筑全产业方面实现全方位的信息化集成。将BIM技术引入到装配式建筑中去,可以在BIM模型中对建筑设计的方案和安装进行集成,对装配式建筑在实际制造与安装中可能出现的问题进行充分的考虑,这样就可以及时的采取有效措施,将这些问题及时解决,在成本和实际的制造过程中,大大减少成本的浪费和施工压力[2]。除此之外,还可以通过BIM技术对装配式建筑结构进行模拟,制作三维施工图的绘制,从而在施工时可以减少施工误差,保障工程的顺利进行。
3BIM技术在装配式建筑设计中的应用价值
        3.1提升装配式建筑设计精度
        BIM技术在装配式建筑中的运用,使得装配式建筑实现了向三维设计的转变。这种技术与传统的装配式建筑方式相比较,无论是从结构设计还是拼接组装部品件上,都有了非常大的提高。比如,通过BIM技术,可以建立三维仿真模拟系统,这样相关的设计人员就可以将设计好的装配式建筑的方案进行上传,并进行效果模拟,通过对装配式建筑进行缩小化的模拟,可以使其实际的规模、尺寸以及布局更加详细。除此之外,这种技术还能整合分析参数,选择出最为适合的方案,将装配式建筑结构设计以及各个部品件之间的误差降到最低。
        3.2钢筋创建
        在工作人员对钢筋进行创建的时候,应该基本了解并掌握钢筋的内部构件及其工作原理,从而建立出布置钢筋的详细操作步骤和流程。基于科学,工作人员应该对钢筋的布置规则有科学合理的运用,在预制构件层次时,钢筋的参数要足够详细,便于在投入运用的时候能够满足预期的目标。在实际创建钢筋时,相关人员要考虑安装情形,保证在安装的时候能够完美契合套筒装。


        3.3构件编码以及信息创建
        对预制式构件进行编码是计算机对其进行识别以及处理的基础,首先需要将预制式构件按照其属性以及类型进行分类,建立类目;其次再对下属预制式构件进行编码,从而使每个预制式构件都具备唯一性编码[2]。便于计算机快速识别。预制式构件编码需要遵循五项原则,其一是唯一性,即每个构件需要具备唯一的编码;其二是统一性,即所有构件的编码需要采用统一格式;其三是实用性,即预制式构件编码也便于计算机识别处理,便于工作人员使用和管理;其四是完整性,即预制式构件编码需要覆盖数据库当中的所有构件;其五是简明性,即编码形式要尽量简单明了,用简单的字符表示。
        3.4设计辅助与构件制作
        由于前期设计端考虑不周、信息化程度低、管理的粗放,导致构件厂异形构件数量多、模具周转率低、生产效率低、资源浪费。施工企业不具备装配式建筑施工组织经验,软件和硬件配置不充分,严重限制装配式施工发挥其保质量、缩工期的优势。需以服务于装配式构件制作车间和现场为中心,运用BIM技术来辅助制造和安装,并扩展至模具设计制作和构件吊运等环节。以物料清单、模具图纸和针对各施工环节的分析模拟报告与视频为典型成果。
        3.5BIM技术的信息化和协同处理价值
        BIM技术是一种信息化的技术,在装配式建筑中的作用是非常大的。BIM技术可以为设计人员提供一个三维规划的信息交互渠道,这样就可以将不同的规划模型置于同一个交互平台进行合并,从而使得装配式建筑各个部分都可以很好的协调处理。信息化的技术,还能够对施工流程进行模拟,发现施工中可能遇到的问题,进而对问题进行详细的分析,并根据分析的结果做出相应的措施。BIM技术可以优化装配式建筑的工程规划,在施工前进行问题的预先处理,对没有必要的施工部分进行削减,可以更好的避免在实际的施工中进行返工,减少工程施工的成本。
        3.6装配式建筑BIM模型模块化设计以及深化设计
        模块化设计的基本思路可以总结为以下几方面,首先根据建筑的实际情况将建筑划分成若干户型模块,然后根据实际需求从数据库当中筛选合适的预制式构件,即建筑设计师按照自身的设计理念构建项目整体模型。其次,由设备设计师以及结构设计师添加相应的设备构件以及结构构件,进而形成完整的模块。最后将各个模块进行拼装,形成最终的设计模型,确保整个建筑完整。
        3.7减少装配式建筑的设计误差
        BIM技术在使用过程中,可以对装配式建筑的结构和预制构件进行精细化分析和设计,这样就可以减少在实际的施工中出现的装配偏差问题。通过使用BIM技术,可以对预制构件的尺寸以及重要部件等重要参数进行精准设计。并可以使用BIM技术的检测功能对装配式建筑的重要部分进行细致的分析,从而避免重要部件因为细小的误差而不能正常使用。通过BIM技术可以减少工期延误和材料的浪费。
结束语
        总而言之,从当前的装配式建筑设计工作中可以得出,BIM技术是具有比较高的实用价值的。在应用BIM技术的时候,要清楚BIM技术的优势性和不可替代性,要加大对BIM技术的有效利用。通过BIM技术的有效利用,装配式建筑的整体工程质量以及效率也会大大提高,从而减少工程施工中的冗余部分,减少材料浪费,使工程管理、工程设计与调整等方面发挥出作用,将施工的整个过程协调起来,为建筑行业的快速发展提供了进一步的信息化保障。
参考文献
[1]唐洪刚,高云鹏,孔思达,冯娴.BIM技术在装配式建筑设计中的应用[J].贵州大学学报(自然科学版),2020,37(02):61-65.
[2]颜转娣.装配式建筑结构施工中BIM技术的应用[J].散装水泥,2019(06):46-49.
[3]王云富.BIM技术在装配式建筑设计中的应用研究[J].住宅与房地产,2019(30):64.
[4]严伟伟.探讨BIM技术在装配式建筑设计中的应用实施[J].地产,2019(14):40+42.
[5]李友赏,李甜甜.BIM技术在装配式建筑设计中的应用实践[J].智能建筑与智慧城市,2018(03):69-70.
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