BIM技术在装配式建筑设计中的应用实践毕启勤

BIM技术在装配式建筑设计中的应用实践毕启勤

山东众成建设项目管理有限公司山东济南250000

摘要:装配式建筑由于它的消音减噪、绿色环保、资源利用率高、结构精度高等优点日益备受关注。BIM技术集成了数据库和三维模型,有着良好的可视化效果、较高的协调性、良好的优化效果等优点。目前,在我国的装配式建筑施工过程中,BIM技术应用的极为广泛,通过BIM的推广可以提升建筑设计及施工效率,更加符合现代生产的需要。

关键词:装配式;建筑设计;BIM技术

一、BIM在设计时期的应用价值

1.1提升设计效率。在装配式建筑的设计过程中,因为需要对预制构件进行预处理,所以各个部门各个专业之间的人员需要紧密地联系与配合。装配式建筑基于BIM技术进行构建设计平台建筑工程项目中各个部门各个专业之间的人员可以及时有效地传达出自己所设计的信息,具有较好的协调性与同步性。通过BIM技术和互联网技术相结合,各个部门各个专业之间的人员可以把自己所设计构建的BIM模型通过互联网上传到BIM设计平台,系统通过自身的功能排查并找出不同部门不同专业之间可能存在的冲突或者设计隐患,帮助各个部门各个专业之间的人员及时地调整纠错。建筑行业的业内人士都清楚预制构件不但种类繁杂,而且出图的数量也是相当多,针对这一特点,BIM技术可以发挥其自身的协同作用,打个比方说,装配式建筑工程项目中的某个部门或者某一设计人员对工程项目中某一环节进行了修改调整,那么修改之处可以及时地上传到BIM设计平台之上,其他相关的设计人员看见有调整之后,短时间内及时有效地做出相应的调整,在一定程度上提高了设计效率,减少了设计时间,节省了设计人员的精力。

1.2有利于进行预制构件的标准化设计。BIM与互联网技术相结合后,能够实现资源信息的共享、建筑工程项目的快速响应。各个部门各个专业之间的人员可以把自己所设计的方案上传到建筑工程项目的云服务器上,设计平台将各种方案进行资源整合。另外,将所有预制构件按其相似性进行分类,构建相应的数据库。伴随着建筑工程项目的累积,数据库也必将越来越完备,设计人员可以通过对比分析后,进行优化,使之成为装配式建筑工程项目中的标准件。数据库有利于预制构件标准化、统一化。预制构件的标准化和统一化,有利于设计人员节约设计时间,可以分配更多的时间进行建筑格局的多样化布局设计,增加了能够满足业主对建筑的多样化需求的可能性。

二、BIM技术在装配式建筑设计中的应用

BIM技术虽然在装配式建筑施工中具有着不可多得的优势,但是它作为一项新兴的技术,公众对它的认知度和接受度还相对较差。为了更好突出BIM技术的相关作用,也是减少公众对它的怀疑,下文将从具体的应用实践出发,对BIM进行深度剖析,加深读者对它的了解程度,从而也将利于BIM技术的未来发展。

2.1对构件进行拆分。构件拆分往往要注意保证其合理性,特别是要注意的是一定要做好结构的模型的全面剖析工作,在使用可视化编程的基础上,对结构模型的部分及零件进行慢慢拆分。当然,在拆分过程中会遇到由多个零件形成的组件,对这种组件也是需要进行拆分。工作人员在拆分环节要注意遵守相关注意事项才能更好的进行拆分工作。首先是计算步骤的问题,往往需要依据建筑的具体情况,按照相应的拆分步骤有层次的进行拆分。拆分工作是需要工作人员仔细对待的,不能本着敷衍了事的态度随意拆分,应该在牢牢把握柱、楼板、墙板的拆分原则的基础上对各类部件有序拆分。由于构件内零件种类众多,工作人员在对不同的零件进行拆分时往往需要选择不同的拆分方式,注意各自不同事项,因为构件的拆分工作主要是细节上的一些工作,若是细节上出现问题,会造成不可挽回的局面。

2.2进行钢筋的创建。工作人员利用BIM技术进行钢筋的创建工作时,需要先行建立构件中钢筋布置的相关程序流程。该程序流程的制定需要以钢筋的构造要求作为基础并且符合相应的拆分原则。由于钢筋相关参数信息的形成在二次开发的程序调动之下往往具备一定的规律性,因此工作人员可以总结相关规律并巧妙将钢筋布置规则运用于预制构件上面。下面以预制梁为例,跟读者探讨下其钢筋布置的相关规则。其一,套筒安装的尺寸以纵筋在梁跨中后浇段中断开后浇段甩出长度为准;其二,为了对箍筋加密区进行确定,工作人员往往需要对梁端取最大值,确立好箍筋加密区范围之后,非加密区就是剩余梁段。

2.3合理布置埋件。BIM技术在装配式建筑的设计过程中具有明确的拆分原则,同理,在对优质构件进行埋件布置时,也需要合理展开。特别指出的是进行预制柱的埋件工作时,要注意建立专门的预制柱族进行布置。首先要把预制柱上的柱子与墙的连接处设置成相应钢板高度,并且对相关参数进行具体的设置。在具体的模型搭建环节,工作人员需要依据实际的建筑结构进行不断调整,保证最终的相关参数满足建筑模型要求。此外为了能够从整体的角度对参数的合理性进行确定,注意要将参数关联为全局参数,这样在保证建筑结构科学性的同时,可以大大提升工作效率。

三、提升装配式建筑设计中BIM技术效果措施

3.1加强施工现场管理。装配式建筑构件繁多,装配工艺比较繁琐,需要较好的机械化施工能力,同时对于施工现场的安保也要给予高度重视。在正式进入项目施工之前,施工方可以做几套可行性较高的预案,慎重选择定夺,对最后确定的方案,利用BIM技术进行模拟与仿真,优化项目施工的各个过程;认真分析模拟仿真时出现的故障等不良问题,尽可能地解决到真正实施时候所潜在出现的问题;还能够进行项目施工项目突发安全事故的模拟仿真,针对现实中可能存在的安全隐患完善预案,提高解决事故的应变能力,降低在现实中可能存在安全事故的概率。由上述看来,BIM技术在一定程度上缩短了装配式建筑的施工时间,提高了施工效率。

3.2增强运行维护时期的设备维护保养管理能力。基于BI技术与射频识别技术,组建装配式建筑信息交互管理平台,设计人员可以通过平台开发出针对于预制构件以及运行设备的维护保养管理云系统。对于设备与资料的管理来说,当进行设备运行维护和设备保养的时候,设备运行维护工程师能够在较短时间内,通过装配式建筑BIM模型,查找浏览某一设备的相关信息,比如设备的规格、装配设备所选用的材料、设备的工作机理等等,在一定程度上提高了维护与保养的效率,减小了工程师的工作压力。

3.3加强运行维护时期的质量和减少能源的消耗。从装配式建筑开始运行到最后的报废弃用这一整个时期,BIM技术都能全程监测下来,设备运行维护工程师通过在生产阶段已经安装在预制构件中的具有识别功能的芯片,可以实时获取调用某一预制构件的相关信息。通过BIM技术构建的平台,对装配式建筑的整个运行过程实现全程监测,以及对能源的损耗情况进行科学合理地分析,在确保装配式建筑整体运行稳定的基础上,尽可能地减少能源的损耗。具体而言,设备运行维护工程师依据BIM信息交互平台监测分析后所显示出来的数据,精确地定位产生较大能源损耗的具体位置,然后进行方案设计、优化能源损耗较大的设备,较为理想地解决问题。

结束语

装配式建筑与传统建筑相比,具有消音减噪、绿色环保、资源利用率高、结构精度高等优势点。BIM技术,作为一种潜力巨大的高新科学技术,是未来的热门研究课题,也是未来的发展趋势之一。将BIM技术应用到现代装配式建筑中,潜力巨大,是现代建筑领域的一个重要发展方向,本文从设计、生产、施工、运行维护等四个时期,探讨了BIM在现代装配式建筑中的实际应用价值,希望可以给之后的研究人员以借鉴。

参考文献

[1]张一维.BIM技术在装配式建筑中的应用研究[J].山西建筑,2018,(11):327.

[2]王飞.基于BIM和RFID技术的装配式建筑施工过程管理[J].沈阳建筑大学学报,2017(22):173-175

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