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基于对BIM技术在装配式建筑设计中的应用研究
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摘要:装配式建筑项目的承包工作,使得设计,施工以及构建等多项环节有了更加深度的融合,而装配式建筑的设计则要依托于BIM技术。但在当前BIM技术的具体应用中,由于各方面因素的影响,还存在着一定的问题。所以想要推动装配式建筑设计的进一步发展,就需要对BIM技术在其中的具体应用进行相应的分析。如此才能在建筑设计,深化设计与建筑构建等三个核心的阶段进行优化,这样装配式建筑设计才能更加完善。而本文也在此基础上对BIM技术在其中的具体应用进行了相应的分析。
关键词:BIM技术;装配式建筑结构;应用
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装配式建筑的核心工艺就是要按照构建详情图来开展各种物料的采购工作,之后在车间对这些构件进行组装,养护后直接运到施工现场,按照图纸进行安装。在我国科技的不断发展中,BIM技术在各行各业都以为广泛的应用,而在建筑行业当中的应用则能够促进装配式建筑设计的合理性和科学性。BIM技术的设计范围延伸与拓展也已成为了装配式建筑想要实施的必要条件,也就是说想要促进设计,施工以及构建等各环节的深度融入,就必须加强对于BIM技术的研究与分析。
1.装配式建筑的发展
不可否认,装配式建筑结构之所以在我国能够得到较为广泛的应用,必然有其自身的优点。例如在修建的过程中气候变化对其造成的影响较少,并且在施工过程中能够较大程度的节约劳动力,同时工程的质量还能够得到较大程度的提升。如今随着我国时代的不断发展,我国对于住房的建造已经能够像机械生产那样批量生产。这一模式的提出最早是在上世纪初,从出现就引起了人们对于这一模式的强烈兴趣,各专家学者纷纷对其展开了研究,一直到上世纪60年代这一技术才被初步实现,最初实现这一技术的是苏联,法国等国家。由于该技术在使用后能够达到较低的生产成本,建造速度非常快,因此在短时间内就开始在全球推广开来。在早期的发展过程中,对于建筑的外观设计还较为呆板,后来在不断的发展中开始对这一建筑的外观进行改变,使其更加灵活多样。美国就有一种活动住宅,就是采用较为先进的装配式建筑,每一栋建筑像拖车一样,只要利用特殊的运载工具将其拉到施工现场,预埋好水管,电源等相应的设施后,利用起重机吊装,就可以将其进行安装,进而投入使用。
2.装配式建筑的优势
2.1能够节约资源,投入较少。科学技术的发展使得我国的新型技术越来越多,在住房的建设过程中也有越来越多的技术可以被使用。这些先进建造技术的应用不但能够大大降低在施工过程中对于成本的投入,更能够减少建设过程中垃圾的产生,对于节约资源,保护环境有着较好的作用。同时由于施工过程中消耗的材料较少,因此也能够对噪音进行较好的控制,同时还能够保证整体的施工效果,减少对周边居民正常生活的影响。
2.2能够缩短工期。在我国传统的住宅建筑施工过程中所采用的技术及设备是较为落后的。在对主体结构施工完成后,就需要进行封盖,但这一环节是非常复杂的,需要花费大量的时间才能够完成,这对于工期造成了极大的影响。但装配式建筑结构则节省了这一环节,这对于缩短施工的工期有着较好的作用,同时利用该技术,还能够提前开展住房内部的装饰工程。只需要较少的的时间,就能够完成装修,保温,粘贴等各项工作,既缩短了工期,又有效保证了工程的质量。
3.BIM技术的应用
3.1在图纸设计中的应用。在对装配式建筑结构进行设计时,利用BIM技术就可以充分对预制部件的相关设计进行调整,这样能够使设计中的每一项工作都具有较高的精度。与CAD绘图技术相比,该技术显然更能够真实的反映出建筑结构的各项动态数据,并且在设计过程中对其中的任何一个构建进行变动,都能够使整体的模型参数发生相应的改变。这就使得图纸的设计更具灵活性,并且通过对该技术三维虚拟仿真系统的应用,只要设计人员提前做好相应的勘测工作,对设计中所需要的各项数据进行计算,将其传送到数据库中,就能够通过对建筑构建的智能化分析,帮助设计人员获得更加科学的数据[3]。而利用结构分析模型还能够实现对建筑的各部件拆分的功能,设计人员能够通过相关的界面信息和材料信息进行更加深入的分析,进而对图纸进行完善。
3.2在钢筋设计上的应用。该技术在图纸设计和生成的过程当中,设计人员可以根据不同的平面图以及剖面图形是对建筑的各种尺寸进行详细的分析,并且通过分析得出相应的数据更加精确。对于钢筋材料的尺寸分析便是其中一种,通过对于该技术的利用,设计人员可以进一步分析出钢筋的数量和参数,并将其应用于整体的布局和设计当中,这对于更好的加强建筑的基础有着较好作用。例如在预制梁的钢筋设计过程中,需要先切开梁中后浇带纵筋,之后才能够进行浇筑工作,而利用这一技术,工作人员就能够更好的开展这项工作,这也为后续其他环节的开展提供了极大的便利。在设计人员对梁配筋进行分析的过程中,为获取最大值,需要先对箍筋进行相应的加密处理,这样科技人员才能够计算出相应的数量以及距离。而通过该技术的模拟分析系统就能够对这些较为复杂的数据进行相应分析,最终结果与实际情况之间存在的差异非常小,这对于数据人员的设计精确度有较好的提升[4]。
3.3在埋件布置上的作用。埋件布置也是设计人员在对其进行设计时必须重点考虑的一部分内容,这对于整体的结构设计有着重要影响,因此必须确保布置的科学性和合理性。设计人员在对埋件的布置进行设计时,需要考虑多方面的数据,这样才能够确保施工现场工作的有序开展。所以在对方案进行设计时就需要考虑到预制墙柱钢板等相关结构之间的参数,并对其进行合理的调整,以保障所有的参数设计之间都能够有较好的衔接。而利用BIM技术,设计人员就可以精准的获取各项参数的信息,这为设计人员更好的对埋件的布置和设计提供了较好的参考依据。例如在对装配式墙体进行设计的过程中,通过对这一技术的使用,就可以实现对各项参数的共享和创建。这样对于各项材料的尺寸都能够非常详细的展现在设计人员眼前,设计人员就可以根据这些数据对其进行相应的调整[5]。而在砌块工艺的处理上也是如此,通过对这一技术的应用,可以自动对工作过程中使用的砂浆量进行计算,这一技术还能够精准的计算出气块过量的数量及相应的位置。这对于整个预埋件工程这质量提升有着较好的作用,同时,在设计完成后,这一技术还能够对设计中的相关参数进行储存。
结语:综上所述,装配式建筑的发展核心难点就是建筑的标准化难以实现,而在应用了BIM技术后,这一问题便得到了有效的解决。BIM技术能够应用于装配式建筑的图纸设计,钢筋设计以及埋件布置等各个方面,具有较强的灵活性。在装配式建筑设计中的应用对于促进行业的工业化与信息化发展有着积极作用。
参考文献
[1]李洪,周尚奭,何煜.BIM技术在装配式建筑施工组织设计中的应用——以柳州某装配式项目为例[J].项目管理技术,2022,20(07):83-87.
[2]刘立超.BIM技术在装配式建筑深化设计中的应用[J].山西建筑,2022,48(12):34-37.
[3]张成鑫. 基于BIM的装配式钢结构高校学生公寓优化设计研究[D].山东建筑大学,2022.
[4]马荣,姚健.BIM技术在绿色装配式建筑设计中的应用[J].工业建筑,2022,52(04):295.
[5]李宁.BIM技术在装配式建筑设计中的应用探究[J].智能建筑,2022(01):75-77.
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