基于BIM技术的预制装配式住宅应用分析

发表时间:2021/9/7   来源:《建筑设计管理》2021年3期   作者:石伟
[导读] 本文以实例预制装配式工程为研究视角,指出了BIM技术融合工程管理的重要性

        石伟
        重庆城市综合交通枢纽(集团)有限公司  重庆  400000
        摘要:本文以实例预制装配式工程为研究视角,指出了BIM技术融合工程管理的重要性,分别从深度设计、碰撞试验、工程管理等视角,探索案例工程中BIM技术的使用情况,以期解析BIM技术工程方法,确保工程施工质量,加强工程成本控制,为建筑施工发展提供技术支持。
关键词:BIM技术;构件;深度设计

引言:现阶段,工程建筑项目中,BIM技术极具模型使用的先进性,在众多工程中获得了认可。在设计研究预制装配式建筑时,需加强成本控制,融合BIM技术,增强工程设计方案的可操作性,以确保住宅空间使用的有效性,合理控制工程成本,减少工程质量问题。
一、BIM技术特点
(一)可视化
        借助BIM技术的可视功能,工程施工单位可有序进行图纸绘制工作,加强工程方案设计的准确性,融合设计人员更全面的规划与想法,以三维图像视角,真实还原工程场景,表现出优异的设计互动性与画面感,极具工程应用价值。
(二)协调性
        在构建BIM工程模型时,能够模拟进行工程作业过程,及时发现装配式工程方案的质量缺陷,获取工程有效数据,确保工程方案可操作性。
(三)模拟性
        在工程管理人员操作BIM技术时,能够在计算机程序模拟工程规划,进行虚拟施工,验证工程方案的可行性。
二、在预制装配式工程建筑中融合BIM技术的使用情况
(一)工程概述
        以城区中某居民工程为例,工程占地面积达到1130平方米,建筑高度有16.8米,工程结构以预制装配式为主。在工程施工期间,梁柱结构设计环节以现浇工程方式为主,其余构件施工操作,以工厂预制形式为主,工程整体预制率不小于80%。在此项工程施工环节中,合理使用了BIM技术。
(二)构建模型
        BIM技术使用时,需对比建模软件性能。现阶段,建模软件使用较为广泛的是Revit、Tekla。工程管理人员需使用市场认可的软件,进行建模分析,以确保BIM技术使用效果。在建模分析时,模拟构建虚拟项目,具体包括建筑整体、水电设施、工程结构等[1]。
(三)深度设计
        在工程管理设计环节中,融合BIM技术,对于工程深度设计具有多重价值。案例工程的构件预制比例达到了83%,预制构件数量合计为391个。为确保住宅项目的整体质量,在进行各类构件使用时,均需对构件进行单独配筋处理。由于建模软件中的参数节点,在深度设计方面表现出局限性。如果更换人工设计方式,改变预制构件配筋设计方案,将会增加设计人员的工作量。
        基于此种设计情况,在对案例工程进行深度设计时,开展建模软件功能研发工作,确保深度设计效果,顺应预制构件设计标准,达成虚拟设计目标。在建模实践中,需采取实验方式,测定设计方案的可行性,比如碰撞检测,以获取工程方案不完善的问题,开展方案完善、设计调整等工作,以维护设计方案的优化效果。在调整设计方案时,加强系统设定程序运行,确保相关参数调整的有效性,回避参数更改不完全问题。


(四)碰撞试验
        使用建模软件构建案例工程建筑模型,进行数据信息的动态化共享。设计人员、工程管理人员,可借助软件可视化功能,共同查看案例建筑工程规划情况,从工程结构整体视角出发,全面检查建筑结构各位置构件设计的合理性,确保工程设计完整。由于工程各环节作业形式以现浇为主,工程中内部钢件不应存在碰撞问题。然而,工程中的梁柱,以预制构件为主,同时对钢筋进行了密集式装配,增加了钢筋发生碰撞的可能性。为有效控制钢筋碰撞问题,使用建模软件开展虚拟的优化配置,确保钢筋位置规划的准确性。在案例工程进行碰撞试验时,共发生11次碰撞问题。
(五)数据汇总
        对住宅工程进行建模设计时,需合理使用建模软件,调取软件数据处理程序,准确获取混凝土、钢筋的使用量,为工程成本控制奠定基础,维护工程数据完整性。与此同时,在各项工程方案设计完成时,建模软件能够自主进行数据处理,以多种数据报表形式,反馈给工程管理人员。在建模软件高精度程序运作条件下,各方工程设计较为准确,确保工程报告输出结果的规范性。在工程量清单形成后,明细包括工程截面大小、材料使用情况等。建模软件所完成的工程量计算、材料消耗量预测等工作,为工程成本控制提供了多重便利条件。
(六)自动获取工程规划图
        案例工程为居民建筑,施工规划中含有较大数量的预制构件,规划图自动生成数量超过400张。如果采取原有出图形式,将会增加出图失误问题发生的可能性,有碍于工程设计工作进展。在建模软件辅助下,能够自动获取工程规划图,以建筑模型形式,完成自动规划图获取,成功回避人工操作失误问题,确保规划图获取的准确性,缩短出图用时。案例工程使用建模软件出图,时间压缩至7.5小时。
(七)提升工程管理有效性
        在案例工程中,设计环节、成本控制、工程管理各方面,有效融合了BIM技术,切实增强了案例工程的整体管理效果。在工程实践中,运行建模软件,进行工程技术交底工作,能够最大程度地确保工人施工规范性,使工人明确工程重点工程,加强工人技术掌握能力,以减少工程质量问题。此外,案例工程融合BIM技术进行工程管理时,切实高效完成了资源分配工作,显著提升了工程资源使用效果[2]。
三、BIM技术融合在预制装配式工程中的其他应用
(一)构件生产
        在工程构件生产期间,借助BIM技术的自动出图功能,成功回避了人工出图的失误问题,确保构件生产图纸设计的精准性,切实发挥出BIM技术使用的智能性。在构件生产图纸中,BIM技术对构件位置、钢筋构造、材料用量、工法操作等内容,给予了详细说明,为构件生产提供了专业性指导。
(二)施工吊装
        工程单位在进行装配式工程施工时,需充分发挥BIM技术的应用价值,合理进行建筑结构分析工作。在施工吊装时期,工人需结合工程实际情况,运行建模软件,以确保工程信息传输的准确性,为工人提供精确的安装指导,减少安装误差问题的同时,完善工程施工数据的采集,为后续工程管理、工程量统计各项工作提供准确的参考依据。
结论:综上所述,在案例工程中,合理运行建模软件,加强BIM技术使用,能够从工程设计、碰撞试验等视角,最大化提升工程设计规划的准确性,确保工程设计质量。与此同时,BIM技术融合在工程管理体系中,能够减少资源浪费问题,为工程成本控制提供多重便利。
参考文献:
[1] 黄浩贤. BIM技术在预制装配式住宅设计及其绿色施工中的应用分析[J]. 中国房地产业,2018(19):154.
[2] 饶正兴. 基于BIM技术的预制装配式住宅现场施工安全标准的制定[J]. 中国住宅设施,2020(11):12-13.
作者简介:石伟(1985.6--);性别:男,民族:汉族 ?籍贯:安徽省,学历:本科,毕业于重庆交通大学;现有职称:中级工程师;研究方向:公路工程。
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