智能建筑BIM技术在高层住宅施工中的应用

发表时间:2021/5/26   来源:《建筑实践》2021年第4期(上)   作者:宫龙弟
[导读] BIM技术是一种新型的信息技术

        宫龙弟
        中国建筑第二工程局有限公司  北京市 100160
        摘要:BIM技术是一种新型的信息技术,可以通过辅助的设计形式,促进我国相关工作,进行更好的发展,在应用这项技术的过程中,可以改变工作的具体内容,通过创新工作形式,来进行完善和优化。将这项技术应用到,我国建筑工程的施工过程中,可以通过建立相关模型的方式,来对总体的建设过程中,进行模拟和管理,从而提高工程的管理水平,使工程建设质量得到有效的提升,并且使我国相关行业获得更好的发展。
关键词:智能建筑;BIM技术;高层住宅;施工中;应用
一、BIM技术的原理与优势
        ①BIM技术的原理BIM是对高层住宅物理和功能特性的数字表达,从高层住宅诞生开始,为高层住宅全生命周期提供可信赖的信息共享和知识资源。BIM技术实施的理念是建立涵盖整个高层住宅工程项目生命周期的数据库信息,实现高层住宅工程项目中不同阶段不同专业之间的信息集成和共享。BIM理念是数字技术在高层住宅工程项目中的直接应用,以解决高层住宅工程项目各个阶段在软件中的描述问题,为协同工作提供坚实的基础。②BIM技术的优势BIM设计实际是精细化的工程设计,目的是在施工前解决工程施工中多专业配合过程的难点、工序。一个好的BIM设计应该给业主、施工单位提供可视化的精细模型,有完整的信息,将图纸问题解决在模型设计中,施工终结,安装效果与模型一致,进一步提高工程设计、施工和运维管理的工作效率和管理水平。BIM实施过程中,首先需要解决的就是人员配置问题,而在人员配置方面也有许多实际困难。有经验的专业工程师计算机应用能力较弱,年轻人计算机操作能力强,但缺乏专业的施工经验。模型建立之前需要确定供货商的设备规格尺寸,而这些设备大部分都由业主决定。BIM软件的样板及本地族库还不够完善,这些都为模型的建立带来许多困难。在实际施工过程中,可能还会产生不可避免的结构与安装偏差,需要及时调整模型。
二、BIM技术特点
        对于这项技术的特点来说,是通过一些三维的技术,来建立相关的模型,从而对施工过程中的各项工作,进行有效的控制。对于这个模型的建立来说,可以采集相关的工艺参数,并且根据实际的建设情况,来进行更好的管理,通过这种模型,来使信息数据发挥更大的作用,从而使施工过程中的各项工作能够得到优化。这项技术还有一定的仿真特点。在进行模型建立的过程中,可以对现实的一些数据进行采集,通过一种抽象化的处理,来转化为图像,并且在此基础上,来建设相关的仿真模型。而对于优化技术来说,就是通过模型的建立,使建设过程中的各项工作,实现更好的优化。其中最主要的特点,就是一种虚拟化的技术特点,是通过一些平台的建立,来虚拟现实环境,通过建立相关的系统,对施工过程中的各项工作,进行协调和处理,从而对施工过程中的各项工作,来进行更好的控制。
三、智能建筑BIM技术在高层住宅施工中的应用
        3.1BIM技术在节材上的应用
        在开展建筑工程绿色施工的过程中,由于工程的机电管线具有较为密集的埋线以及复杂的摆线方式,因此通过利用BIM技术的协调功能则能够很好地解决这一管线问题技术的协调功能则能够很好地解决这一管线问题。利用BIM技术能够很好地进行施工模拟技术能够很好地进行施工模拟,根据具体的建设要求来制定进度计划、材料用量,将材料有效的节约。BIM技术的应用技术的应用能够很好地实现材料的节约,将材料的使用性能发挥到最佳。
        3.2BIM技术在环保上的应用
        当前工程项目建设对于环境的破坏越来越严重,因此必须要采取有效的措施来提高建设工程环境保护工作的力度。

通过利用通过利用BIM技术技术,在施工现场建立三维动态模型,规定施工现场的垃圾处理站,将建筑垃圾、生活垃圾统一存放、集中处理。还有就是,可以利用可以利用BIM技术优化钢结构技术优化钢结构,这样能够保证钢结构在较短时间内快速完成地面安转工作,减少对周边环境造成的干扰,确保施工周边的居民能够正常的开展工作以及生活。
        3.3可视化技术和安全交底
        建筑的结构和功能越来越复杂,使得关键节点的施工技术难度加大,为了保证工程施工质量,针对重要部位的施工工艺和施工过程,按照建筑工程施工质量验收统一标准,利用BIM技术核心建模软件REVIT创建本项目的三维信息化模型通过其可视化交底功能,更好地为现场的一线工人进行有针对性地讲解,使作业人员对关键工艺的施工流程和质量要求有更直观的理解,从而降低返工率,节约成本,保证工程质量。在开工之前,采用BIM结合VR(虚拟现实)对施工现场的临边洞口防护,基坑和脚手架等危险源进行全景安全可视化交底,能够引起工人的兴趣,使工人意识到安全的重要性和安全防护的做法,对危险源的控制起到积极的作用。同时可以实现在虚拟实景中体验建筑物真实效果,向甲方和业主展示建筑实体(内装、外装)模型效果,使用户身临其境。
        3.4垂直运输设备选型BIM模拟应用
        由于超高层建筑规模庞大,如何快速安全地将建筑材料和作业人员及时运输到所需部位是一项艰巨的任务,也是对垂直运输系统的严峻考验。垂直运输系统的合理配置对超高层建筑加快施工进度,降低施工成本具有非常重要的作用。以前通过有相当超高层施工经验的技术人员和预算人员配合,发挥充分的空间想象能力和精准的计算能力将各种方案进行对比,择优选择,但即便如此仍旧会出现由于考虑不周造成工期延长,施工成本增加的现象。
        3.5整体框架设计
        计算机辅助设计优化是基于用户指定的构件分组、结构约束与初始定义域为前提,结合结构知识,并采用优化数学方法,进行结构优化运算,生成优化过程结果供用户判断选择。高层住宅中计算机辅助构架设计与实现中,只有实现了以下几个方面,才能够真正全面实用化:①从结构杆件对象的全面性角度,结构形式需要丰富,需要建立通用化表达处理,并对杆件引入了扭转项的虚功计算,进一步提高了处理精度;②从剪力墙的虚功计算精度角度,需要引入墙元虚功模型以提高精度;③从约束处理的全面性角度,除质心层间位移外还需要考虑规范规定地不规则结构最大层间位移与平均层间位移比值的约束处理;④从整体约束荷载工况的全面性角度,需要进行地震作用下整体约束拓展;⑤从满足实际工程应用角度,需要对变量进行合理的离散化处理。
结语:
        高层混凝土建筑的结构设计工作对于整个工程的施工进度与质量都起着重要的作用,随着社会经济快速发展,很大一部分农村人口开始向城市转移,进而导致城市住房及办公用地问题面临越来越严峻的考验。因此高层建筑体系逐渐出现在大众的视野,而如何科学有效的建设高层建筑,成为建设施工人员面临的首要问题。在这种情况下BIM技术的合理引进,为高层建筑施工带来了很大的帮助。
参考文献:
        [1]赵海英,薛俭,王海鹏.智能建筑BIM技术在高层住宅施工中的应用[J].武汉理工大学学报(信息与管理工程版),2019,41(02):159-162.
        [2]陕俊楠.BIM技术在建筑工程施工管理中的应用探索[J].城市建设理论研究(电子版),2018(30):106.
        [3]王樾.BIM技术在建筑工程施工管理中的应用探索[J].城市建设理论研究(电子版),2018(29):48.
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