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BIM技术在装配式建筑设计开发中的应用研究

朱庆浩
  
安家(建筑与工程)
2022年17期
身份证号 429001198308131234

摘要:在我国,传统的装配式建筑一般是通过现场施工进行组装完成。而BIM技术则可以实现建筑工程设计中的信息共享和可视化,因此本文就将对我国现阶段常用BIM技术应用方法做一个简单介绍。

关键词:BIM技术;装配式建筑;运用

一、引言

随着我国经济的快速发展,建筑行业也在不断地进步,建筑工程中对设计、施工等各个环节都提出了更高标准要求。而装配式建筑设计是以现场工程为基础进行施工建设,基于此背景下开展研究与应用具有重要意义和价值作用,BIM技术能够实现信息共享以及可视化办公管理模式等优势得到广泛应用。本文主要从BIM的概念出发阐述其对于建筑行业发展所带来的影响,并对我国建筑工程中如何将运用该技术展开设计、实施等问题提出相关建议措施。

二、BIM技术和装配式建筑概述

(一)BIM技术的内涵

BIM技术以三维数字技术为基础,集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型,是对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达。BIM技术是一个完善的信息模型,能够连接建筑项目生命期不同阶段的数据、过程和资源,是对工程对象的完整描述,提供可计算、查询、组合拆分的实时工程数据,可被建设项目各参与方普遍使用。BIM技术应用范围非常的广泛,不仅可用于各种设计过程当中,还可用于建设工程项目的全寿命周期中[1]。

(二)装配式建筑概述

装配式建筑是指由工厂批量生产,施工现场通过预制构件,安装后进行养护、运输而形成的建筑物。由于其具有结构形式简易化、生产效率高和造价低等特点。因此在我国发展装配式建筑工程已成为一种必然趋势,有利于提高企业管理水平及经济效益;可以使设计方与建设单位实现互利共赢;可有效避免重复施工或返工现象,减少资源浪费,降低工程成本。

三、BIM技术在装配式建筑中的具体运用

(一)建立建筑信息模型

1、在装配式建筑的设计中,需要利用BIM技术建立一个完整有效的信息模型,通过对这些数据进行分析和处理,最终实现预制构件、施工过程以及后期结构等方面之间相互联系。将BIM技术应用到现场建设当中时能够很好地体现出来,首先是要清楚相关图纸上有关于BIM技术应用范围内包含了哪些内容;

2、在装配式建筑施工中,建立建筑物的信息模型是BIM技术应用的基础和核心。通过对信息模型进行构建后分析出建筑各个阶段之间所存在不同点,比如说:墙体、梁板以及楼地面等,再将这些构件拼接起来形成一个三维实体结构图。可以直观地显示各部分间相互关系及连接方式,然后利用二维图形建立起建筑物信息模型,并在装配式施工中应用BIM技术来进行建模工作[2]。

(二)协助构件拆分工作

1、BIM技术在装配式建筑施工中的应用,可以有效地帮助设计部门对构件进行拆分工作,以使其能够更好地为建筑工程服务。比如说:利用三维信息模型将某一个构件分解为若干个小单元或分部,这样就大大减少了传统拆建和拼装工作时间、提高效率,同时也能降低现场拆卸等问题带来的安全隐患。

2、BIM技术的使用,可以帮助我们进行构件拆分工作,从而使设计人员在对施工图纸熟悉后能够有效地完成。例如:将一些需要加固或保护等相关问题都可通过建筑信息模型加以解决。但是由于施工过程中存在一定程度上人为因素影响导致拆模困难、效率低下和成本增加等情况发生时,BIM技术可以帮助我们进行构件拆分工作,从而使设计人员在对结构进行布置前就能够有效地完成该部分任务。

(三)优化构件埋件布置

1、在装配式建筑的设计过程中,对构件进行埋件布置,可以有效避免重复利用混凝土材料造成浪费。BIM技术通过将模型转换成可视化数据信息后能够直观地显示出不同部分之间的关系。例如:钢筋与模板是相互连接、共同工作,这样就能节省大量资源同时也节约了资金成本和人工费用;而对于墙体和梁柱来说则需要根据不同的情况进行优化设计,以达到最佳效果,提高建筑质量并降低造价[3]。

2、在传统的建筑工程设计中,主要是利用构件埋件来进行布置,但是随着建筑规模不断扩大、结构形式也越来越复杂以及使用功能要求不断提高等原因下出现了很多问题。比如说:对不同材料、形状和尺寸的建筑物造成浪费,而BIM技术能够优化这些情况。

(四)创建建筑信息数据库

1、BIM技术的应用,使建筑信息更加丰富,为实现资源共享和数据集成提供了可能性。通过建立建筑物之间、楼层间、构件等三维模型来表达各部分结构特征和尺寸关系以及空间位置分布情况。在建筑工程中,建筑信息数据库的建立是很重要的,BIM技术能够将各专业数据共享起来。通过利用该系统来管理和整合各类资源、各种材料以及施工过程等内容;还能提供不同地区不同类型工程建设所需要消耗到这些资料与信息。

2、建筑信息数据库是BIM技术的核心,它为建设单位、设计部门和施工企业提供了共享资源,使其在工作中能够实现互联互通,通过建立建设施工平台来对建筑工程进行管理。搭建BIM应用系统利用三维可视化工具将建筑物各个构件连接起来,构建模型与参数库;根据建筑结构特征及实际情况创建模型并导入相关的数据信息,方便后续设计人员分析、修改和维护建筑结构等问题,提高了工作效率以及减少了资源浪费[1]。

四、BIM技术在装配构件设计中的运用

(一)BIM技术的运用方案

1、BIM技术在装配构件设计中的应用方案主要包括设计模型、施工图纸以及三维实体建模。其中,设计模型是指利用二维或四轴等可视化软件建立和构建出一个可以直观表达设计师想法与设计方案之间关系的构件,施工图中包含了各专业管线及基础结构。BIM技术应用于传统意义上进行现场布置时,通过对信息数据资源的整合来实现建筑行业中所需各种材料、设备以及人员在现场配置情况下实际应用效果。

2、在装配构件设计过程中,主要是通过对构件和结构进行建模,再根据模型参数建立施工方案。由于BIM技术能够提供一个三维实体信息交互平台来展示施工现场情况、材料使用状况以及环境变化等数据化。因此利用这种方法可以有效提高工作效率并降低成本投入;并且还能实现动态模拟,使设计方案更加合理科学;最后还可将设计结果反馈给用户从而优化工艺流程和管理模式,为以后的工程实践打下良好基础[2]。

(二)构件生产过程中对BIM技术的运用

在BIM技术的应用过程中,构件生产是最关键也最为复杂的一个环节。通过对现场施工情况进行模拟研究,可以有效地指导设计人员完成装配式建筑项目。利用三维实体模型建立施工阶段和运输方式、安装顺序等信息;运用二维图纸构建装配系统软件平台实现建模过程控制及管理。BIM技术在装配构件设计中的应用主要是对构件生产过程中进行信息数据化、可视化和数字分析。

五、总结

随着我国经济的不断发展,建筑工程的规模也在逐渐扩大,而建筑行业所需要面对大量复杂、精密和高技术性等建筑设计信息,传统意义上进行施工图纸设计时已经无法满足当前工程建设需求。因此需要运用BIM技术进行装配式建筑设计开发工作能够有效提升工程建设施工效率、降低成本投入以及促进绿色可持续化等;同时也可以实现对现场数据信息的分析,为建筑企业提供更加科学准确地决策。

参考文献

[1]岳建勋.BIM技术在装配式建筑设计中的应用实践分析[J].建设科技,2018(8):2.

[2]万泉.装配式建筑结构设计中BIM技术的应用研究[J].建材与装饰,2020(8):2.

[3]冯淑芳.BIM技术在装配式建筑设计过程中的应用研究[J].建筑建材装饰,2018(12).

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