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摘要:近年来,我国的建筑行业发展迅速,但是目前的建筑行业仍然存在很多问题。本文通过对相关概念及技术体系的研究,分析了BIM技术在虚拟施工中的应用环境;通过分析装配式建筑的施工工艺、构件吊装、套筒灌浆等关键技术进行施工模拟;通过不同软件、不同插件的使用对比,操作过程中不同实施方式的分析,对虚拟施工中虚拟仿真技术、数字化建模等方面进行了探索,在符合经济性及实用性的条件下,完成对装配式建筑虚拟施工的模拟。
关键词:BIM技术;装配式建筑;虚拟施工技术
引言
随着BIM技术在建筑行业的发展,原来分散的各个专业被串联到一起,改变了传统的建造方式,这也是建筑业发展的一大改革。BIM技术是装配式建筑未来的发展方向和发展的重要手段。装配式建筑具有节能环保、缩短施工工期、提高建筑质量等优点,但同时在装配式建筑施工中,现场操作人员对施工工艺理解的不完善,现场构件堆放位置及吊装顺序中存在的不合理性,在一定程度上阻碍了装配式建筑的发展。因此本文提出了BIM技术在装配式建筑虚拟施工中的应用研究。
1BIM技术在装配式建筑虚拟施工中的应用
1.1虚拟仿真技术
虚拟仿真技术主要指的就是计算机的仿真技术和虚拟现实技术相融合的技术。其即是在假定的虚拟环境中模仿真实环境中的存在。虚拟仿真通过其交互性、虚幻性和逼真性的特点,让客户在虚拟的世界里有身临其境的感觉,实现人与计算机的交互。
1.2数字化建模
数字化建模就是将建筑模型转变为可处理的数字信号,对模型的处理、储存,实际上就是对这些数字信号进行处理。通过数字化建模是虚拟施工实现的根本。
1.3三维可视化技术
三维可视化技术主要利用计算机技术创建可以表示实物属性信息的模型,主要特点是直观、真实地反映空间体的外形和尺寸。运用三维可视化技术将建筑模型的空间位置、建筑场地等施工现场所存在的信息通过计算机以三维的形式真实的表达出来。
1.4计算机模拟技术
计算机模拟技术不管在哪门学科中应用的都比较广泛。其原理是利用计算机来模拟现实事物,以实物内部结构、外部因素等为条件,在虚拟环境中对真实的事物即模型进行动态分析,从而达到优化模型目的。根据实物属性的不同,将不同的模拟技术相结合就可以完成对施工过程的模拟。
2案例分析
以某公租房项目为案例进行虚拟施工,该项目建筑面积共计93637.36平方米,本文所涉及到的为2#楼14750平方米。住宅楼为装配整体式剪力墙结构,车库及公建为现浇混凝土框架结构,其中,地下结构及一、二层采用钢筋混凝土剪力墙现浇结构,三到十八层为装配整体式结构。主要的预制构件有,预制三明治剪力墙、预制内剪力墙、叠合梁、梁墙复合预制构件、PK剪力墙、PK叠合板、预制楼梯、阳台、空调板等,预制装配率约为85%。
2.1软件配置,如表1。
2.2建模与维护
在BIM软件中可以创建模型的软件有很多种,其中使用比较广泛的有Revit,Sketchup,Bentley,Rhinoceros。该项目建模主要采用的是Autodesk公司的Revit软件进行模型创建,Revit软件最强大的功能在于创建不同专业模型,同时还能准确的进行工程量计算。本项目是根据设计单位提供的各个专业的图纸、设备、材料等相关信息,利用Revit软件在设计阶段创建各专业的BIM模型。
2.3装配式阶段
在对装配式建筑建模之前,首先要进行创建构建模型。构件模型是装配式建筑整体模型最重要的构成部分,并且带有真实构件的基本属性。同时可吊装的构件模型是模型的基本元素,可用于施工过程的可视化模拟以及施工要点分析。将预制叠合板、预制梁、预制外墙板等构件模型创建完成后,采用Revit软件将构件模型进行拼装,通过三维展示可以将建筑物的构造更加形象表现出来。
2.4图纸会审
由于设计院所提供的的图纸精细度不够,与现场施工存在诸多矛盾,不能够切实指导现场施工。通过创建完成的BIM模型,可以对建筑物进行可视化分析,在创建模型的过程中,将模型与图纸进行对比,互相检查,将发现的问题整理成问题报告交于设计单位,进行图纸深化设计,并及时更新模型。
2.5模型整合
不论是碰撞检测和施工进度的模拟,都需要将不同专业的模型进行整合。在Navisworks中就有专门对不同专业进行融合的功能。将不同专业的revit模型导出为.nwc格式文件,再将.nwc格式文件批量导入到Navisworks中进行模型整合,得到一个带有项目全模型的.nwc格式文件,就是建筑、结构、机电专业进行模型整合的过程,同时,在整合的时候要调整部分参数信息,否则模型可能会出现融合不完全的现象。
2.6碰撞检测
在Revit与Navisworks展现出更形象,更直观的作的碰撞检测方法进行对比,软件中,最主要的功能将二维图纸升华为三维模型,经过以装配式建筑建筑模型为例,对Revit与Navisworks得出以下结论,如表3。
表3Revit与Navisworks的碰撞检测方法对比
结语
通过对BIM软件及虚拟施工技术的概念分析,实现了基于BIM的虚拟施工实施平台;从施工组织设计、碰撞检测两个方面研究了虚拟施工的关键技术,从虚拟仿真、计算机模拟、三维可视化等技术方面分析了虚拟施工的支撑体系,以实现BIM技术在虚拟施工中应用环境。通过研究装配式建筑的施工过程,分析场地布置原则,利用虚拟施工技术实现场地布置模拟,利用虚拟施工技术对其关键技术进行了模拟,为后续的施工过程提供了技术支持。
参考文献
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