BIM技术在装配式建筑设计中的应用

发表时间:2020/10/20   来源:《城镇建设》2020年第21期   作者:袁铃
[导读] 随着科学技术的发展,我国的BIM技术有了很大进展,并在装配式建筑工程中得到了广泛的应用。
        袁铃
        淄博建伟工程设计股份有限公司    山东淄博255000
        摘要:随着科学技术的发展,我国的BIM技术有了很大进展,并在装配式建筑工程中得到了广泛的应用。作为装配式建筑设计中最为关键的一个组成部分,BIM技术发挥出了重大的作用,BIM技术不仅对于装配式建筑的质量有着重要的影响,而且也促进了我国建筑行业的发展,所以,笔者会分析BIM技术在装配式建筑设计中的应用,指出其存在的问题,目的是希望能够提升装配式建筑的质量。
        关键词:BIM技术;装配式建筑设计;应用实践
        引言
        BIM技术是借助数字化表达方式展示建筑物的物理实体和功能特性,该技术以项目工程中的数据信息作为前提,构建三维建筑模型,为加快建筑项目进度提供技术支持和规范管理。因此,有必要探究BIM技术的特点和性质,分析其在装配式建筑中实际应用情况,为优化BIM技术并扩大其应用范围奠定基础。
        1BIM技术
        BIM是建筑信息模型的简称。利用基于具体建筑信息的三维模型,实现了工程设计目标和相应的施工管理功能。BIM技术实际上是一种分析管理模式,技术原理也比较特殊。了解如何根据建设项目的实际需要进行信息调整是非常关键的。在此期间,数据模型作为一个基本元素,实现全面的发展是关键。在分析模拟建筑具体情况的基础上,实现整个运营阶段的数字信息仿真也非常关键。
        2装配式建筑中BIM技术使用功能
        装配式建筑的优势在于可以灵活使用预制件,控制施工质量和进度,应用BIM技术开展设计和控制工作能够提升施工的实用性和节能性。同时,装配式建筑BIM技术中的使用功能包含以下内容:其一,建模功能。该性能是BIM技术体系建设的关键,借助系统存储的参数、数据、信息完成三维建模,能够立体并直观地展示建筑结构,使工作人员迅速找寻建筑结构中存在的问题。例如建筑位置和结构建设的合理性、结构设计是否影响管线综合体系,进而在建筑模型中进行科学调整[1]。其二,计算功能。建筑结构强度、应力和建筑设计内容密切相关,依托BIM技术的信息交流系统中包含多种数学模型,可以利用设计数据,计算建筑结构的强度和应力,并使设计人员完成观测,确保结构力学体系的科学性。其三,BIM技术具有模拟功能,通过模拟指标、参数、位置,进行人工调试,使工艺参数满足标准。因此,在装配式建筑中应用BIM技术能够自动筛选多种问题,节约时间和效率,提升管理权限,防止资源浪费。
        3BIM技术在装配式建筑设计阶段的具体应用
        3.1模型转换
        以某装配式建筑工程为例,设计人员在运用BIM技术时,使用REVIT等软件产品,通过输出及输出接口,将建筑信息模型导入软件系统中,开展结构分析计算工作。随后,将计算结果及设计内容导入至REVIT软件中,在其基础上构建结构模型。在常规工程设计模式下,设计人员应在视图分析过程中,根据工作需求添加若干标注信息、下达相关操作指令。同时,采取文档形式,对所绘制施工图进行留存处理。对BIM技术的应用,实现了对结构分析模型构建及转换步骤的简化。但是,在这一操作过程中,有一定可能出现所转换BIM结构模型失真、数据丢失问题,难以实现无缝连接设计目的。因此,设计人员应注重对分工操作模式进行适当调整,分析各类转换问题的出现率、提前采取有效解决措施。例如,在结构模型与结构分析模型转换过程中出现构件错位、梁端钢筋长度偏差等问题时,应额外采取人工检查手段。


        3.2建立BIM建筑设计数据库
        把大数据技术和云计算技术都融入到BIM设计系统中就可以把建筑设计和5d数据相关联,这样一来数据库就能够得到更多的关于装配式建筑设计和预制部件等技术的信息,并且把这些得到的信息进行分类整合,从而使得建筑设计工作变得更加高效和准确,除此之外,BIM技术还能够被应用于建筑施工的检测管理等多个环节。
        3.3模拟大型设备的运作
        在安装和拆卸过程中使用BIM技术模拟施工过程可以将施工中可能出现的问题提前发现并且分析研讨出可以解决具体问题的方案办法,降低安装拆卸过程中出现施工补偿、安全等风险问题。此外,在设备运作和安装拆卸阶段应用BIM技术的模拟特点还有助于各个预留节点的有效衔接,通过BIM技术合理确定衔接点,高效完成构件衔接处理。
        3.4构件拆分
        在结构分析模型方面,导入Revit将形成一个全新的结构模型。在此期间,为了实现预期的操作目标,有必要导入相应的内容,它包括构件的截面形状、材料和配筋信息。在导入的初期阶段,需要做好局部的修理工作。在此基础上,经过修理后,实现了构件的标准化和自然科学的拆分。在构件拆分过程中,首先对模型拆分进行深入分析,根据构件的可视化编程将构件及其零件进行拆分。拆分前要做好相关拆分的步骤计算,应根据建筑物的具体情况有序进行,不得只根据主观意愿进行。作为工作人员,要按照柱、板、墙拆分的原则,实现不同类型构件的高质量拆分。要了解不同零件的不同分离方法,必须熟悉相关细节。从构件计算的角度来看,详细深入处理是非常关键的,不能出现任何的纰漏。
        3.5构件管控方面的应用
        对于装配式建筑而言,混凝土构件的预制质量在很大程度上决定了整个建筑工程的质量,与施工安全性存在密切关联。通常情况下,装配式工程可以利用BIM技术和RFID技术。RFID技术是无线电频率识别技术。运用这一技术,可以对构件的生产信息进行高效率的传递,并且将相关信息整合在BIM技术平台上,进一步提高对装配式工程的管控水平,增强工程的抗风险能力。有了强有力的技术支撑之后,装配式建筑工程的施工全过程,都能够在施工技术人员的全面监管下进行。期间,各个构件的名称、型号、安装位置等信息都可以写入RFID标签,再用BIM技术和现场图纸来判断构件安装位置是否正确,及时辨识出其中的问题,采取针对性的应对举措。此外,在装配式建筑当中,预制构件的堆放也是提高劳动力效率的关键。运用RFID技术和BIM技术,构件生产完成之后,施工人员可以根据实际情况来安排堆放的位置,最大程度的缩小混凝土预制构件的运送距离。
        3.6碰撞检测
        装配式建筑具有无可比拟的优势,但也存在很多影响因素,其所制定设计方案普遍存在各类管线与建筑部位软硬碰撞问题。例如不同管线交接处安装位置相重叠,或是管线与周边建筑结构的间隔距离过大或过短。可选择运用BIM技术开展碰撞检测,生成检测报告,对各处软硬碰撞点进行标记。再以此为依据,完善和改进设计方案,保证设计方案的准确可行。
        结语
        总而言之,本文先对BIM技术和装配式建筑设计进行了简单的介绍,并且从几个方面来分析了当前装配式建筑设计中存在的一些问题,并且给出了相应的介绍分析。通过本文的分析,可以发现,就目前来说BIM技术在装配式建筑设计的这一领域中应用较为广泛,但是还仍然有很多的问题值得关注,所以在后续的装配式建筑发展的过程中,还应该多多的关注BIM技术在装配式建筑设计中的应用。
        参考文献
        [1]周依滨.BIM技术在装配式建筑施工质量管理中的应用研究[J].工程建设与设计,2019(4):240-241.
        [2]杨剑,叶兰,杨汉宁.BIM技术在装配式建筑中的应用[J].工程建设与设计,2019(8):18-19.
        [3]任宏伟,于淼,才士武.基于BIM的装配式建筑施工成本控制[J].华北理工大学学报(自然科学版),2019,41(3):95-101.
        [4]王功霞.BIM技术在装配式建筑设计中的应用[J].建材与装饰,2019(16):118-119.
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