探究BIM技术在装配式建筑结构设计中的应用

发表时间:2020/9/22   来源:《基层建设》2020年第15期   作者:孙武1 李世忠2
[导读] 摘要:建筑行业在我国的国民经济发展方面做出了重要贡献,随着建筑工程项目不断的满足当代人们的需求,对其进行了深化改革,使得建筑工程变得更加的复杂,其中装配式建筑优势较多,节能环保、效率快等特点符合现代人类需求,然而在实际生活中,装配式建筑发展相对缓慢,拖慢了建筑行业发展的步伐。
        1宁波市明森建筑设计院有限公司  浙江省宁波市  315000;2浙江欣捷建设有限公司  浙江省宁波市  315000
        摘要:建筑行业在我国的国民经济发展方面做出了重要贡献,随着建筑工程项目不断的满足当代人们的需求,对其进行了深化改革,使得建筑工程变得更加的复杂,其中装配式建筑优势较多,节能环保、效率快等特点符合现代人类需求,然而在实际生活中,装配式建筑发展相对缓慢,拖慢了建筑行业发展的步伐。随着BIM技术的不断发展,应用于建筑行业中的优势更加明显,于是我国出台各种政策大力发展BIM技术,BIM技术将成为我国建筑行业快速发展的重要支柱。于是将BIM技术应用于装配式建筑结构设计中相得益彰,不仅能够让BIM技术变得更加的成熟,更重要的是通过利用BIM技术,装配式建筑结构设计将会变得更加完善,从而加快我国装配式建筑的发展。所以,研究BIM技术在装配式建筑结构设计中的应用有助于装配式建筑的发展。
        关键词:BIM技术;装配式建筑结构设计;应用
        1导言
        随着经济的增长,建筑行业的发展也得到了很大的进步。由于城镇化以及工业化建设的推进,在无形中也就推动了建筑方面相关技术的发展。在装配式建筑结构设计中由于涉及到的内容多、周期短、建模软件缺乏,因此寻求一种能够有效解决以上问题的技术就显得十分紧迫。BIM技术的出现可以让设计人员以更加直观的方式对建筑模型进行设计,并且能够对模型中存在的一些问题进行有效的分析和整改,是实现装配式建筑全生命周期设计的必要条件,最终达到提高建筑结构设计质量的目的。
        2BIM技术在装配式建筑设计的重要价值分析
        2.1能够有效的提升装配式建筑设计和部件预制的精度
        BIM技术在装配式建筑设计中的应用,使得二维设计已经不能满足当今建筑设计的要求,三维设计已经出现在人们的生活中,发挥出了强大的优势,不管是在拼接组装预制结构部件方面,还是在装配式建筑的结构设计方面,其建造的精度都进一步得到了提升。建筑设计人员通过运用BIM技术中的三维建模虚拟仿真系统,设计人员可以事先将自己拟定好的装配式建筑设计方案的各项要求,包括样式、尺寸及布局等内容,并将这些要求直接上传至三维建模虚拟仿真系统的内置服务器中,经过云计算的技术应用,使得设计中的各种参数和信息都能够快速的被识别、整合和分析,在建筑设计方案的细致比较后,筛选出最优的设计方案,最大程度的将装配式建筑的结构设计和结构部件的精度进行提升,降低误差值。
        2.2提高装配式建筑结构设计效率
        传统预制建筑结构设计施工图的设计是在平面上,形成二维建筑图纸,单独的节点位置画一个三维的表达,建筑结构设计方法为一个特定的节点分离,更难以实现预制结构现浇构件预制分离,不能对一小部分进行整体设计和布局优化。预制建筑结构设计BIM软件可以实现建筑集成优化各专业图纸,BIM软件可以提供预制建筑基于数据的系统结构设计,2d设计转化为3d设计建筑图纸,运用可视化三维模型,可以直接发现问题和改进。与传统的结构设计方法相比,由BIM软件建立三维模型更准确,可以加快完成设计图纸,减少返工,确保施工进度。基于BIM的三维模型,其可视化能够方便修改,在施工前能够模拟实体建筑,减少设计的错误,使建筑模型符合建设项目的实际情况,最终提高了装配式建筑各专业的设计效率。
        2.3对装配式建筑预制结构部件的标准化设计发挥着积极的作用
        装配式建筑物预制结构部件的设计标准化,主要体现在预制结构部件的样式、规格及尺寸上。将BIM技术运用其中,可以对建筑设计信息收集、整合、归类、存储、共享,建立起装配式建筑物预制结构部件的标准化存储库,包含各种不同部件的设计性能和数据规范,通过详细的记录和存储,为今后装配式建筑的设计提供方便。


        3BIM技术在装配式建筑设计中的具体应用措施分析
        3.1BIM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
        3.2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。
        3.3确保建筑数据准确无误
        预制构件建筑竣工验收的时候,要对建筑资料进行复核,确保建筑质量过关,安全可靠,住在里面没有危险发生。使用以往的建筑结构设计方法建造预制构件建筑,到竣工验收时往往很费时间,这主要是由于预制建筑结构设计复杂,包含的数据信息非常多,人手计算繁杂,容易出错,需要多次计算,计算的过程中,工作人员会发生分歧,引起验收阶段不容易和验收花费时间太长。装配式建筑全生命周期设计应用BIM软件能够解决竣工验收阶段的数据核算问题,预制建筑结构设计的所有数据资料都在BIM系统里面,每个项目各自创建一个数据库,工作人员可以通过BIM系统审查数据库的资料的正确性,这个可以作为施工项目验收的理论凭证。
        3.4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。图6为使用PC模块对某装配式建筑结构的钢筋进行优化过程,从而能够将不符合钢筋设计要求的进行改正,且对设计进行优化,使得设计更加的完善。
        4结束语
        总之,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:
        [1]马波.BIM技术在装配式建筑结构施工中的应用[J].山西建筑,2019,45(02);81-82.
        [2]汪烈.BIM技术在装配式建筑设计中的应用探索[J].绿色环保建材,2018(12);70-71.
        [3]董苏然,许晓文,付素娟.BIM技术在装配式建筑设计中的应用实践[J].建设科技,2017(03);37-39.
        [4]刘厚纯.BIM技术下的装配式建筑结构深化设计策略探讨[J].产业科技创新,2019,1(05);64-65.
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