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基于BIM的装配式建筑结构设计的几点思考

2021-12-24廖增顺

科技信息·学术版 2021年3期
关键词:装配式建筑结构设计BIM技术

廖增顺

摘要:随着科技的不断进步与社会经济的不断发展,我国建筑行业也在不断的进步,但是在建筑过程中,其产生了浪费、污染等一系列的环境问题,因此,我国当代的建筑行业正秉承着环保、绿色、节能的目标不断发展。并且随着计算机网络与大数据技术的发展与普及,BIM技术也在逐渐成熟,此技术在建筑行业中有着广泛的应用。在配装式建筑结构中采用BIM 技术,可以为建筑结构提供有效指导,并且可以避免设计不合理的现象,使装配式建筑结构的水平得到有效的提高,同时也有效提高了结构设计的效率。

关键词:BIM技术;装配式建筑;结构设计

一、BIM技术与装配式建筑概述

(一)、BIM技术

BIM是建筑信息模式技术,其可应用在工程设计、建造等各个领域,目的是在于帮助建筑信息的集成。此技术根据建筑物的特性与实体通过数字表达出来,实现了建筑物数据分析与传导的自由。BIM技术有几方面的特点,第一,其协调性好,在当今的建筑设计中,需要多个部门的协调合作,若是各个设计师之间沟通不到位,最后对建筑结构产生不良影响,而BIM 技术则可以改善这个问题,其具有良好的协调性,方便各部门之间的合作与配合;第二,其具有可视性,其可将建筑物数据进行建模,将其通过三维模型展示出来,使数据信息可视化;第三,模拟与优化性能好,BIM 可进行多方面的模拟、建模,可使工作人员详细了解建筑物的各方面信息,方便项目进行管理,使建筑设计得到优化。使用BIM技术,可以使建筑行业向精细化管理过渡,使其更加科学有效,将建筑业也搭坐数据技术的列车,BIM也带动了装配式建筑的发展,使建筑工程的质量得到提升,同时缩短了建筑周期,提升建筑效率,也可使装配式建筑更加安全,更加具有保障性。

(二)、装配式建筑

装配式建筑是将建筑现场工作地点转移,在工厂对建筑所需的零部件进行配置与加工,再运输到建筑现场,通过可靠的连接方式进行合理的安装配饰所建成建筑。传统建筑会对环境产生不良的影响,造成环境污染与资源浪费,而采用装配式建筑,则可以改善此类问题,其再建筑中可以标准化大量生产,并且节能环保,建筑所需零部件也在工厂进行加工,使员工的劳动强度降低,与此同时,还缩短了建筑周期。装配式建筑的发展具有十分重要的意义,第一,装配式建筑的发展有利于推动社会经济的发展,刺激消费的增长,对新兴企业的发展也具有积极的作用;第二,装配式建筑模式具有环保、节省资源的优点,使资源进行很合理应用,提高资源利用率,减少建筑垃圾的产生,使生态环境得到改善;第三,装配式建筑的发展使生产效率得到改善,将以前的低效、高损的建筑模式进行改良,创造了一种新的建筑模式,在对增强工作人员能力与素养方面也产生了积极的影响;第四,在“一带一路”计划的不断实践与发展下,装配式建筑的发展,有利于增强我国国际竞争力;第五,装配式建筑模式缩短了施工周期,提高了工作效率,同时也使建筑的性能与品质得到了提高。

二、BIM与装配式建筑结构的联合应用

(一)BIM在装配式建筑结构中的应用

1.BIM在预制构件设计与生产中的应用

装配式建筑结构改变了工作地点,使工作零部件加工地点在工厂进行,在加工完成后,运输到建筑施工地点,对这些预制构件进行组合安装。预制构件的质量直接决定了装配式建筑的最终质量,所以在对于预制构件的加工中,工作人员必须足够重视。在生产预制构件之前,先对所需构建进行分析设计,运用BIM技术,对预制构件进行建模,接着通过计算机软件,对模型进行分析,判断其是否合格。在BIM的建模中,其可构建的各种数据,通过对其参数的设置,可以使预制构件正确完美的建模。若在建模过程中,预制构件某项数值发生了改变,与其相关的预制构件也会发生相应的变化,这样可以节省工作人员大量的时间,使预制构件设计的效率得到提升。

BIM技术在预制构件的生产中也发挥着重要的作用。在完建模后,工作人员可以根据建模信息,精确的统计工程量,可以减低成本,节省资源,避免产生不必要的浪费。与此同时,通过BIM 技术建模,工作人员可以将建模图纸带入工厂,通过工程中智能的生产装备,对预制构件进行更加标准、正确、快速的生产。

2.BIM 技术在协同设计中的应用

装配式建筑工程的参与方式众多,在建筑行业发展的过程中,协同设计理念满足了建筑、结构等各方面的需求。随着BIM技术的发展,建筑工程项目中各个部门之间也利用了BIM设计平台进行建模,利用BIM设计的检查功能,可以使设计者的想法与模型更加完善。建筑是一个多方合作的工程项目,而BIM技术则可以促进合作的进一步进行,其有利于各个部门之间的交流与信息共享,使信息的利用率得到了提升,而且BIM 技术也为各部门的合作提供了平台,其有利于促进各个部门相互交流,相互学习,也可以使设计者便于发现自身的问题,为装配式建筑模式的构架打好了基础。

(二)装配式建筑结构在BIM技术中的应用

1.BIM技术的建模分析与转化

BIM的建模技术是通过都建筑模式的分析,通过Revit建模模式转入到计算机软件之中,对其进行结构与模型的分析,将分析数据直接导入Revit模型之后,对其进行建模,在分析过程中,设计师应该注重各个方面的数据细节,保存结构设计图,避免以后在工作中设计图丢失而导致工作无法正常进行。在BIM建模过程中,此过程可能会导致数据与其他材料的丢失,所以使用分工操作的方法进行改善与调整,并且,设计师应该加强对BIM建筑模型过程中遇到问题的分析能力,比如,零部件导入过程中发生错位的现象等等,这就要求工作人员提高个人能力,加强自我检查来避免此过程产生问题。

2.BIM技术的设计规划作用

BIM技术在建筑结构设计规划中发挥着重要的作用,所以在工作中应该保持协调一致的标准,同时要考虑到设计预值的各个参数。在实际的工作中,设计人员通常要合理把控在建筑中产生的各种沖突,这一方面问题影响着设计的是否能够顺利进行。所以,在BIM的设计过程中,设计人员应该要结合多种因素,充分发挥关键环节等模式的作用。设计师把控各个环节的功能设计、空间造型、设计图纸等多方面的作用,设计师完成建筑模型的构造,在效果图中反复推敲,减少后期工作人员的模糊沟通,增强设计师对设计的规划与把控能力。设计师在工作过程中,应先建立数据模型,根据模型各方面参数对设计内容进行全方位的优化与完善,设计师还应在模型设计中,增强对数据的采集与处理能力,使设计师掌握模型基本信息,避免在后期任务中产生失误,提高工作效率。

3.埋件布置与钢筋设计

埋件分为两种,一种是预埋件,另一种使后置埋件。在装配式建筑设计中,工作人员应按照拆分原则来对预制埋件进行编辑工作,在工作过程中,工作人员可以选择自带预制埋件的内嵌组,使埋件的质量与结构得到保障。在预制柱上的埋件设计中,要以实际要求为主,布置相应的预制埋件,接着对钢板高度与墙柱高度进行设计。在次过程中还应调整各个参数,并且在基础结构上设置预制墙板的连接高度。对于梁结构上的吊钩则可以采用平移的方法进行处理,该操作可获得吊钩钢筋,从而得到真正准确的数据,使工作人员的效率得到提高。

在装配式建筑模式中,对于钢筋结构应利用拆分原则和基本构造,来对钢筋的布置进行调整与确定,在这之后利用二次程序,采集更多与钢筋有关的数据与信息,对钢筋的布置及安排进行细致划分。第一,在梁跨中后浇断开纵筋,并且在后段留出一段距离,以保证后续操作可以正常进行。第二,钻则梁端最大值来确定加密区间的范围,可以使工作人员准确的获取数据以及其他有关位置的重要参数,为接下来的操作奠定基础。

4.关于拆分设计

装配式建筑模式中,BIM技术设计的模型具有加强的整体性,这就要求工作人员在施工中,根据要求把模型进行拆分,将其拆成能够在工厂中生产出来的零部件,在根据图纸,做好零件结合,按照生产要求完成拆分环节,减少在工作中因拆分而产生的问题,提高工厂的生产效率。

三、总结

总而言之,随着社会的进步与科学技术的不断发展,建筑行业也在不断的进行变革,其如今目的也是为改变传统建筑模式中,资源浪费、环境污染、工作效率低等一系列问题,使我国建筑行业向着环保、绿色的方向不断发展。与此同时,建筑设计师应该与当代科学技术所结合,要善于应用计算机,因为网络科技在不断发展,BIM技术也日益成熟起来。现在,BIM技术在我国的建筑领域中有着非常重要的作用,并且展现出其巨大的优势。在装配式建筑结构中结合运用BIM技术,可以为建筑结构的设计指明方向,同时还可以避免工厂零部件设计的不合理与不合格的现象,可以减轻工作人员的工作压力,也可使设计师细致了解BIM模型的详细参数,使装配式建筑模式的水平得到提高,同时也使工作效率得到提升。

参考文献:

[1]胡瑛, 张玮. BIM技术在装配式建筑中的运用[J]. 建筑经济, 2020, v.41;No.452(06):126-127.

[2]吴反反, 孙文静, 汪德江,等. BIM技术在裝配式建筑中的应用[J]. 实验室研究与探索, 2020, 39(6):4.

[3]田凤兰, 白东海. BIM技术在装配式建筑施工中的应用与发展[J]. 现代物业:中旬刊, 2019(10):1.

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