基于BIM技术下装配式建筑的思考论文_李圣庆

基于BIM技术下装配式建筑的思考论文_李圣庆

广州名阳建筑设计有限公司 广东省广州市 510000

摘要:随着现代社会的发展,催生了很多新的技术、理论,大大提升了社会生活水平,这些技术和理论的联合应用则能双向提升各自的价值。基于此,本文以BIM技术对装配式建筑的积极作用及影响作为切入点,简述其降低设计误差、提升工作效率的作用,再以此为基础,重点论述BIM技术在装配式建筑中的应用,以及通过分析明晰技术理论,为后续装配式建筑设计、施工提供一定参考。

关键词:BIM技术;装配式建筑;标准化作业

前言:装配式建筑是一种新型现代建筑,其部分或所有的构件在工厂预制完成后运输至工地进行装配,构件可直接进行吊装、拼接。拼接过程中主要交接点需要进行钢筋混凝土的搭接和浇筑,以确保建筑的安全性。BIM技术全称是Building Information Modeling,也称为建筑信息模型,以信息数据作为基础,通过计算机呈现三维模型,进行协同设计、管理、模拟工作。在BIM技术的支持下,装配式建筑的发展前景更为广阔,二者的优势能够在设计、施工甚至完成阶段得到同步发挥,建筑功能、质量也得到了有效保证,分析基于BIM技术的装配式建筑有一定实际意义。

1.BIM技术对装配式建筑的积极影响

1.1降低设计误差

装配式建筑的相当一部分构件是在工厂预制的,如果材料选取、加工上出现少许问题,可能导致整体误差增加,带来安装不当、密闭性下降等一系列连带问题,在装配式建筑出现、应用之初,这一问题多有发生。应用BIM技术的情况下,可进行精细化设计,设计误差能得到有效控制。设计人员可以通过收集的数据构建一个完整的三维模型,针对每一个需要精细加工的细节进行高倍放大,不断调整优化参数,使其接近实际需要,以达到装配契合度,设计误差因此得到控制。

1.2有利于提升效率

装配式建筑的设计、施工较传统建筑存在不同,很多构件是在工厂加工预制的,两者可以同步进行,因此效率较高,应用BIM技术的情况下,这一优势得到了进一步发挥。如某装配式建筑设计共两层,属于独立建筑,设计时,通过参数收集快速构建了三维模型,各专业设计人员可以通过BIM平台进行协同设计以及碰撞检查,及时发现冲突问题并改进,提高设计效率,同时,后期预制人员可参照三维模型进行精细化加工,避免了传统模式下现场测量的麻烦,效率提升明显。此外,施工过程中持续进行的数据收集、更新工作也能进一步保证装配式建筑的建设效率,缩短工期。

1.3有利于标准化作业

标准化作业在现代社会得到广泛重视,所谓标准化作业,是指充分了解某一类工作的特点,明确其所需材料、设备、工作流程,之后加以总结,给出系统化作业规范。装配式建筑本身带有一定特征,其构件为预制,拥有进行标准化作业的基础,在应用BIM技术的情况下,各项目中的构件可收集整理成标准构件库,方便应用于其他相似项目,形成标准化作业。同时,历次项目的相关参数得到记录,也能同步指导后续同类建筑的建设,大量数据收集完成后,标准化作业流程可以逐步建立、持续推广。

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2.BIM技术在装配式建筑中的应用

2.1设计阶段的应用

在装配式建筑的设计阶段,BIM技术发挥决定性作用,这一阶段BIM技术的应用是否得当,直接决定装配式建筑的设计水平和建设效果。具体而言,要求人员了解建筑的各项参数和设计需求,并大量收集数据,构建三维模型。数据收集工作必须细致全面,应针对每一个细节做好工作,如建筑的采阳窗,其尺寸误差应控制在0.5mm/m的水平。第一轮数据收集主要用于构建BIM模型,完成构建后,要求设计人员与施工人员进行沟通,针对其中细节展开讨论,分析其可行性,如果某些设计不可行,则应进行调整,重新收集局部数据、完善模型。在模型构建完成后,还要求设计人员充分了解当地实际情况,模拟风力条件、日照水平等,进一步进行模型微调,使装配式建筑的设计不断完善[1]。

设计阶段需要注意的一个核心问题是细节问题,比如建筑入室线路的模拟设计,如果未能充分考虑,技术人员已经在入室部位设计了其他结构,线路可能不得不改变入室位置,带来施工困扰。

2.2施工阶段的应用

BIM技术在施工阶段的应用主要是针对一些需要临时变更的设计,由于预装配建筑和常规建筑存在差异,难以保证施工过程中出现一些不可预料的变化,比如剪力墙设计,如果建设方(或业主)认为此前的设计有所不妥,临时希望改变,考虑到剪力墙在承重工作中的核心作用,相关工作必须小心谨慎[2]。应用BIM技术的情况下,设计人员可以首先根据此前设计资料了解建筑承重需求,确定承重支点、导力、传力构件的位置,之后结合建设方要求,变更剪力墙位置以及上部结构,并应用模拟技术了解力学平衡改变后上部结构对下部结构带来的压力、剪切力变化,确保设计方案可行。此外,如果装配式建筑出于地质活动较为多发的地区,还要注意更改剪力墙位置后扭应力的变化,应用BIM技术模拟地震破坏、调整参数,确保建筑抗扭应力不会因为设计上的变更而下降,导致建筑应对地震活动的能力降低。BIM技术还能在施工阶段对装配式建筑进行模拟和仿真装配,对模拟施工过程出现的问题做及时调整和优化,可提高施工效率。

2.3完成阶段的应用

在常规建筑的完成阶段,BIM技术的应用较为少见,装配式建筑则不同,装配式建筑的优势之一是便于进行设计调整,这也为BIM技术的应用提供了更广阔的空间。在装配式建筑主体结构完成后,通过构建的BIM模型,可形成整体项目的信息管理平台,后期维护人员可以应用BIM技术出具后续使用的各类方案,了解建筑在不同使用年限内出现的老化情况,重点标识需要注意的位置,使建设方了解、做好准备。此外,设计人员还可以出具更多的调整方案,应用BIM技术展示给建设方,将可以调整的部位、不宜变动的部位、调整原则、影响等告知建设方,避免建设方自行调整装配式建筑带来一些不利影响。

总结:通过分析BIM技术下的装配式建筑,了解了相关理论内容。BIM技术的出现推动了建筑业的发展,装配式建筑同样因此获益,在BIM技术支持下,装配式建筑的设计误差得以降低,效率得到提升,也有利于实现标准化作业。其具体应用体现在设计阶段、施工阶段和完成阶段。后续工作中,可以继续提升BIM技术的应用范围,从而进一步提高装配式建筑的设计、施工以及后期维护的水平。

参考文献

[1]张渊.预制装配式建筑结构体系改革设计与发展[J].北方建筑,2018,3(01):25-27+34.

[2]许金勇,贾润萍,徐家跃.装配式冷弯薄壁型轻钢建筑材料发展动态[J].应用技术学报,2017,17(04):289-294.

论文作者:李圣庆

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第3期

论文发表时间:2018/5/14

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