BIM技术在装配式钢结构工程中的应用研究

发表时间:2020/9/3   来源:《基层建设》2020年第11期   作者:尹水平
[导读] 摘要:现如今,大量新式建筑物出现在人们的眼中,其建筑结构类型也从传统的砖瓦房结构转变为装配式钢结构。
        浙江西子重工钢构有限公司
        摘要:现如今,大量新式建筑物出现在人们的眼中,其建筑结构类型也从传统的砖瓦房结构转变为装配式钢结构。那么基于装配式钢结构的优势,进一步配合保温、隔热以及高强的墙体材料构建适宜住宅。本着现代建筑中的高潮流的装配式钢结构,针对其应用于装配式钢结构工程中的BIM技术分析,探究其具体的应用价值以及未来的发展趋势,推动建筑产业的工业化以及信息化发展。
        关键词:BIM技术;装配式钢结构工程;应用
        一、BIM技术分析
        作为实现建筑产品节能环保、高效生产以及可持续发展的新型建筑生产方式的建筑工业化,其工业化进程少不了装配式钢结构的加持。当然由于建筑工程的施工规模较大、同时配备着繁多构件种类以及结构体系,所以装配式钢结构的设计、施工以及管理维护环节都需要设置合理。具体分析应用于装配式钢结构工程中的BIM技术,可以认知其BIM技术是建筑信息模型的简称,但是其BIM技术并不泛指某一个软件,就是一个涵盖技术与管理的行业概念,而应用平台是需要借助软件来运营的。那么通过数字化技术构建虚拟性的建筑,为业主提供多种专业化的服务,比如有建筑设计、施工、销售以及运营。BIM技术应用到装配式钢结构工程中的最大优势就是可以达成三维设计、不同专业设计的信息共享目的,借助虚拟化、智能化设计,对钢结构进行碰撞、能耗、成本预测等。其次就是可以进一步构建现场施工可视化模型,从施工进度、人力、材料、设备等方面管控,让项目参与方得到充分的信息共享。与此同时还可以借助虚拟模型对工程项目进行多方面的预测,如施工方式、施工全过程以及施工方案的预测以及使用。
        二、BIM技术在装配式钢结构工程中的应用分析
        2.1深化设计环节的应用
        装配式钢结构工程中完成设计图后还要进行深化设计,其深化设计环节将作为后续加工制作以及现场拼装的指导文件。通常情况下详细作图中应用BIM技术能得到多个软件的支持,以此来得到在三维界面中构建钢模型结构。实际的建模环节中可以实时调节视角并检查建模操作,避免出现误操作情况。
        2.2BIM技术在装配式钢结构工程中碰撞检测环节的应用
        众所周知,BIM模型是具有整合统一理念,通过数据寻找冲突列表,进一步手动检查存在的问题点,协同三维设计,发现遗漏以及错误,以此来避免后续运行中产生更大的经济损失的。碰撞测试完成后就可以借助软件来自动生成文本、html格式报告,让渲染图更直观的展示出来,细节部分的装配式钢结构设计也能充分展示出来。
        2.3BIM技术在装配式钢结构工程中的施工模拟环节的应用
        施工模拟主要借助三种模拟方式来完成任务,第一种为施工环境的4D模拟,运用4D模拟可以让建筑施工现场地形、平面以及场景得到更好的渲染,通过可视化的模型,其模拟环境将更为真实。第二种为施工过程的4D模拟,即基于多个软件构建的结构施工模型,然后配合使用可视化的模拟进行施工全过程的模拟与分析,以此来实时调整每一道施工工序,让其跟上施工的进度,顺利完成每一个施工阶段的任务。第三种为施工方案的优化,即作为可以直观性的觉察其不同时段的工程结构施工进度的管理人员,可以就其施工路段以及结构部件详细分析施工状况,实施对比施工方案的可行性,进一步达成实时调整施工方法以及优化目的。
        三、BIM技术在装配式钢结构工程的实际应用案例分析
        3.1工程概述
        简单描述其工程概况,即作为装配式钢结构住宅项目,企业工程项目的建筑面积有1719m2,整个建筑结构安全等级划分为二级,建筑物结构的使用年限为50年,抗震设防烈度为7度。
        3.2装配式钢结构工程项目设计流程
        分析装配式钢结构工程项目,其设计流程与传统形式下的土木工程建筑设计流程一样,其设计环节中可以通过建筑信息模型平台,统一化传递各个专业图纸数据信息到BIM模型中,进一步结合碰撞检查,实现统一协调性的工程项目。当然为了更好的达到设计流程所需求的效果,就需要仔细分析其项目采光以及能耗,以此采光以及能耗数据信息作为建筑物的朝向以及建筑间距的设计根据。同时构建钢结构节点模型,可视化3D图纸需要有信息钢结构节点数据为根据,进一步配合构件生产清单计算,其构建生产也能得到充分的依据,结合模型以及结构,做好施工全过程管理工作。
        3.3BIM建模
        那么具体的BIM建模,就需要针对现场的装配式钢结构工程情况而定。当然前期是项目样板能够满足个人、团队设计习惯,制定好项目模板,就能进一步达成组织结构、视图各项参数、出图的基本设计规范要求,同时配合着专业绘图标准以及工程师习惯,大幅度提升设计效率。另一方面,满足建筑物空间完整性要求下,其装配式钢结构工程的结构受力性能一定要良好,不然就无法得到构建不突出的墙体。墙体构建完毕后,可以就异形束柱以及配套节点,进一步模拟出整个工程构建配制装配。还有一点,BIM建模过程中,不要忘记检测其建筑模型信息深度,对接以及管理其物理模型以及分析模型,结合采光能耗以及围护结构参数信息,选择最佳的模型,同时需要注意的,不要使用分析模型,因为分析模型很容易降低模型性能。
        3.4采光分析
        其实构建BIM模型时,就需要对其进行采光分析,当然其采光数据的合理性需要评判出来,只要是符合评判标准的采光数据,都可以进一步确定建筑物楼间距,(图四)让其从南北方向排列开来。建模完毕后软件还可以结合用户需求进一步生成对应的钢结构施工详细图纸。(图三)结合其建筑物信息模型以及建筑物工程管理行为模型,就能促使BIM技术发挥出最大的数据模拟作用,并深度了解其中的建筑物日照时长,外部维护结构的传热状态以及隔热方式等。
        另一方面,就衡量绿色建筑物的重要指标之一的建筑能耗分析,其热负荷以及冷负荷需要对其进行能耗模块优化,促使外墙的冷负荷以及热负荷都能降到最低。而装配式钢结构工程的节点模型的建立,需要配合节点连接,借助BIM模型构建结构节点,提升设计图纸的可视化以及模拟性能,以此来满足施工人员的安全组装构建以及节点需求。
       
        三、BIM技术在装配式钢结构工程中的应用前景
        BIM技术可以精密化装配式钢结构设计、生产以及施工,保证尺寸、质量以及位置要求合格的构建得以顺利生产。对于装配式钢结构工程而言,其发展前景广阔,整个产业化模式建设面积已经无限扩大,那其中包含有装配式混凝土结构、钢结构以及木结构。高效分析以及协调出来的三维设计,可以最大程度避免误算,还能从项目的漫游中直接的展现其细部构造。与此同时,种类繁多的装配式钢结构,需要生产厂家结合工程需求进一步生产相对应的构件,还有就是运输以及现场的堆放也需要全方面跟进,然后及时报备所需的预制构件生产清单,规划好尺寸资料、材料资料以及安装资料,保障构建安装的位置以及精度。那么基于今年我国的产业化规模建设工程面积大幅度增加,各个市区以及县级又颁布了多个关于建筑产业化指导性文件,由此可见国家对于建筑产业的重视程度不可小觑。而国务院早已提出建议,需要在全国城市中推广应用装配式建筑,那么势必会将装配式钢结构工程推向大世界,其装配式建筑得到跨越式的发展。
        结语
        基于BIM技术在装配式钢结构工程中的应用分析,就建筑施工中带有多种不确定性,有机结合建筑信息化以及建筑工业化,做好全过程的信息集成以及项目管理,构建多专业的信息互动平台,达成实时变更以及信息交流目的,优化施工计划以及方案,促使建筑工业化不断应用建筑信息化模型,扩大BIM技术的应用前景。
        参考文献:
        [1]张永康.BIM技术在装配式钢结构工程中的应用[J].绿色环保建材,2018,No.137(07).
        [2]姚程渊,陈烨,吴宣泽,等.BIM技术在装配式钢结构工程中的应用[J].山西建筑,2016,v.42(10).
        [3]张福军.BIM技术在装配式钢结构工程中的应用[J].大科技,2018,000(006).
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: