BIM技术在装配式建筑中的应用 刘天润

发表时间:2020/7/22   来源:建筑模拟2020年第6期   作者:刘天润
[导读] 技术作为我国建筑产业生产力中的革命性技术,随着其技术不断发展成熟,国内的 BIM 技术软件系统以及 咨询服务的需求正在日益增长,可见,BIM 的发展前景十分广阔。目前,越来越多的工程建设公司将制造商能否提供支持 BIM技术的三维模型纳入验收标准,也有越来越多的人研究 BIM 技术在装配式工程项目中应用的价值,从而推动 BIM 技术在建筑产业化中的应用。
        金建工程设计有限公司  山东省烟台市  264000
        摘要:BIM 技术作为我国建筑产业生产力中的革命性技术,随着其技术不断发展成熟,国内的 BIM 技术软件系统以及 咨询服务的需求正在日益增长,可见,BIM 的发展前景十分广阔。目前,越来越多的工程建设公司将制造商能否提供支持 BIM技术的三维模型纳入验收标准,也有越来越多的人研究 BIM 技术在装配式工程项目中应用的价值,从而推动 BIM 技术在建筑产业化中的应用。
        关键词:BIM;装配式;建筑结构设计
       
        引言:我国是一个人口大国,庞大的人口数量就意味着有大量 的居住需求,建筑行业的发展前景也就较为乐观,同时它能够带动其上下游产业的高速发展。当前,我国一些学者通过 研究,将 BIM 相关技术和设计方法运用于装配式建筑,可以 有效地提高装配式建筑的设计、生产以及施工的效率,从而促进装配式这种建筑形式的发展。BIM 在如今的社会之中已经是必不可少的一种建筑模型。在未来,BIM 将越加成熟那么这一项技术将会应用于更多的领域。而如今 BIM 在普通建筑方面已经应用成熟,它现在所需要的是在更多方面应用起来。
        一、BIM 技术的概念和特点
        1.1 BIM 技术的概念
        BIM 技术,即建筑信息模型技术,是以 3D 技术为基础,依托于建设工程项目各专业相关信息,建立信息相关的的工程数字模型,能够为工程的全生命周期,即从设计到拆除提供可靠的决策依据,BIM中参数化建模技术应用有利于建筑设计人员提高设计的效率和质量,提高项目的安全管理水平。
        1.2 BIM特点
        BIM 技术可直接提取工程的几何特性、物理特性和功能特性等信息建立数字模型,从而实现施工设计的各个阶段,包括方案设计、初步设计、施工图设计的 BIM 出图和展示,而不需要借助其他手段或工具重新创建可视化模型。BIM 技术主要依赖于 BIM 建模软 件平台,可以直接出建筑施工图,拓宽了可视化的范围,甚至还具有动态施工模拟、日照分析模拟等可视化功能。BIM 建模软件种类虽然繁多,但主要是 Re 和广联达这两个平台,细分下来有比如Re  建筑、广联达土建算量、广联达建模等软件用于土建算量;广联达钢筋算量软件等用于结构算量;Re MPE、广联达 ma  等主要应用于机电,TEKLA 等主要应用于钢构;广联达场地布置软件等用于场地设计;在利用 BIM 建模核心软件建立了主要包含建筑、结构、安装等信息在内的各类参数化模型之后,可以将它们集成为综合信息模型。
        二、BIM 技术在装配式建筑中的应用
        2.1 装配式建筑异形构件处理
        当今社会,建筑不再趋同化,而是注重个性,标新立异,但这并不符合标准工业化大生产的要求,也是装配式建筑面临的重大考验。异形建筑(异形构件)在装配式建筑中很少应用,主要是因为异形构件图纸复杂、独一无二,需单独 绘制,且各种软件不能共享、受力问题(不能机械的应用程序软件计算)等。

而 BIM 技术可以在这方面实现优化:
        ①增加装配式建筑预制构件的“族”库,即对 进 行二次开发,将所需的预制构件进行参数化设计,保证BIM 设计中的所有设计参数值能够在一个界面上运行,形成不同设计单体(施工图设计、结构设计、给排水设计以及电气设计)成果,这样可以减少时间,同时在一个模块里面进行更改,减少了各个部门之间的摩擦,提高效率。②针对异形构件的受力问题,借助于 BIM 技术平台中 ANSYS 的 CFD 分析功能,结合已经输入 BIM 信息库的装配式构件的搭接形式等,进行结构受力验算,既精确又高效。
        2.2建筑施工安全管理模型的 BIM 技术应用
        过去采用书本学习的方式来实现安全教育培训的效果往往不理想,但是引入 BIM 技术以后,以动画的形式展现在施工作业人员面前,施工人员通过在虚拟环境中查看各建造要素和设备操作,能更好地识别危险源并且采取控制措施,这样无纸化、数字化的安全教育培训更加到位,更能够达到预期效果。总之,基于 BIM 技术的施工预演和安全检查,安全教育培训,有利于更详细地了解项目施工阶段的安全状况,从而建立了基于 BIM 技术的装配式建筑施工安全管理模型。
        三、BIM技术在装配式建筑中的应用现状及前景
        通过 BIM 模型技术来与相应的技术软件进行结合,可以创建出一个能够根据当前建筑钢结构的详细设计数据以及相应的制造程序、并确保数字设计数据的精准性、协调性与一致性、利用数字化技术进行制造生产的生产工艺流程。在对建筑钢结构进行工艺加工时,使用 BIM 技术后能够简化其工艺流程,降低其生产与管理成本。而在实际的生产过程中,因为目前加工车间主要使用的机床为数控机床,这便使得在对相应的钢结构进行加工时可以利用 BIM 模型,对整体的数据格式信息进行控制与传输。例如,在对建筑钢结构进行相应的切割、钻孔、以及焊接工作时,可以将其对应的数据信息导入到生产管理的软件中,通过相应的数据信息来进行加工工作,使加工过程中因人为失误而产生的加工失误得到降低。此外,还可以利用 BIM 软件对车间的套料排版软件进行数据传输,其方式是利用 BIM 系统将建筑钢结构中不同结构的构形状、尺寸以及相应的特性信息进行整理,并根据其性质与规格的不同来进行相应的套料分组,使每组零件能够自动的对相应的套料任务进行完成,减少使用人工对规格以及材质进行分组的归纳工作,降低人为因素对规格的影响,以提升在进行套料排时的自动化程度,并以此来提高其工作效率。
        四、结束语
        BIM技术近年在我国取得了长足的发展和进步,但我国仍处于摸索阶段,在项目各阶段的应用还远没有达到所宣传的深度和广度,暂无相对成熟的 BIM应用框架和流程,在 BIM 技术使用过程中数据的传递与处理仍存在诸多不足。通过 BIM 技术,充分展示装配式结构在建筑结构选择上的优势,形成一定的规模,不仅大 大减少施工时间,提高效率,而且降低造价,成为性价比较 高的建筑形式。
        参考文献:
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        [3]龙腾,唐红,吴念,等.BIM技术在武汉某高架桥工程施工 中的应用研究[J].施工技术,2014,43(03):80- 83.
        [4]桑培东,肖立周,李春燕,等.BIM在设计———施工一体化 中的应用[J].施工技术,2012,41(16):25- 26.
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