1 BIM技术对装配式结构设计的价值
1.1提高生产力
目前,在我国的建筑工程设计中,多数设计都采用的平面设计,缺少三维效果图,不能确保各个环节之间的协调。若应用BIM技术,可以对结构模型中所需的构件进行强化与优化,并以协作方式完成设计与评审,最后完成工程造价的设计与分析。利用BIM系统中的三维、二维信息可直接生成相关构件的平面图,并将其发送到生产工厂用于制造。利用BIM技术进行图纸的设计,可基于已建好的三维可视化模型进行修改和设计,并能从虚拟设计中直接生成所需的图纸,从而大大提高了施工的工作效率。
1.2降低建设成本
BIM技术在装配式结构中的应用能够有效解决施工过程中遇到的问题,例如,可以节约资源、能源,减少对环境的破坏。同时,BIM技术也可以实现无纸化办公,降低了人工、材料的浪费,避免了设计施工中由于设计施工人员的失误或不当操作而造成的返工。
1.3进行参数化设计
与传统的平面绘图方法相比,BIM技术能够实现三维绘图,能够清楚地显示出每一个构件,并且利用数据对其进行参数化设计。在施工过程中,参数化设计可帮助项目各参与方掌握建筑物的结构。
1.4提高了数据的完整性
在装配式建筑施工中,图纸起到了很大的导向作用,图纸是施工的规范与标准。如果设计图有问题,则施工方与业主需共同协商,将问题处理完毕,方能继续施工。将BIM技术用于装配式建筑的设计,可以解决装配式结构设计中的一些问题。
1.5对建筑进行优化设计
BIM技术具有很强的仿真能力,它既能对装配式建筑进行仿真,又能对某些工程设计所不能实现的工程进行仿真,如,节能模拟、热传导模拟等。因此,将BIM技术引入装配式建筑的设计中,可以使设计方案更完备、更科学、更合理。另外,在实际应用中,利用BIM技术还可建立4D应用模型,通过该模型可以分析当前设计中的缺陷,并根据分析进行调整,使其达到最优的设计效果。
2 BIM技术在装配式建筑结构设计中的应用策略
2.1用于提高设计方案的科学性和合理性
在进行建筑工程的建设之前,相关单位会邀请设计方团队对建筑现场情况和设计需求进行整体的规划和设计。这一阶段,既要考虑到建筑现场的情况,又要考虑到建筑所需要的材料类型、达到设计目标所需要的技术支持等等方面的问题。建筑设计人员就可以通过BIM技术先根据各方信息制作一个三维立体模型,制作出一个大概的轮廓和效果,供双方参考,然后再通过沟通和交流进一步修改和完善三维立体模型,直到达到最理想的状态。
在细节设计方面,拼接结构如何进行拆解更合适?每一部分拼接结构要达到怎样的标准?每一拼接部分要完成的预算需要是多少?都需要在BIM的三维模型中具体且直观的体现出来,便于后期制作方严格按照各方面的标准和需求进行施工和制作。拼装环节也通过三维技术进行预拼装,判断其拼装可行性。经过反复的模拟实验,一方面,在定位拼装过程中可能出现的实际操作问题,尽量的解决并避免,做出预计划。另一方面,避免预制构件设计出来了再进行拼装才发现问题,造成大规模的返工和材料的浪费。一旦在三维预拼装过程中发现任何技术问题或者是因现场情况达不到标准的,要及时对方案进行调整。提高设计方案和拼装方案的科学性和可行性。整个过程是一个反复设计修改并进行模拟的过程,能够大大的节省操作实时间,提高现实操作的质量。
2.2利用BIM强化细节分析
设计人员反复实验和模拟的过程也是与施工和制作人员反复沟通和协商的过程。毕竟设计人员对整个工程的把握停留在图纸层面,而制作和施工人员是要进行实体构件的生产及安装。借助BIM技术为建筑专业的设计人员、专业的施工和制作人员,可以实现有效的沟通、互动和经验分享,以此来推动整个建筑设计工程的科学性、合理性和可行性。通过反复的修改优化和升级设计出更科学合理的设计方案。
2.3协同设计中BIM 技术的应用
装配式建筑施工期间有较多的参与方,通过利用 BIM 技术,可以使这些部门之间协同工作,利用 BIM 技术建立计算机信息交互平台,每个参与方都可以在此平台上进行沟通交流,共享工程信息,使信息的利用率更高,也可以随时发现结构设计及施工中的问题,及时进行有效解决,为提升工程质量打下坚实基础。
建筑信息的集成为设计单位、施工单位、设施运营部门和业主等各方人员管理和高校共同提供了有效平台,有助于建筑业可持续发展。
2.4施工阶段BIM技术的应用
一方面,制作方根据设计方的三维立体图进行预制构件制作。制作进度和数据直接上传云端,能够协助设计方及时发现问题及时做出调整和修改。另一方面,装配式的建筑结构需要应用到的施工技术会有很多种,什么环节应该使用什么技术,需要考虑到施工现场的情况以及需要达到的施工效果。如果技术应用不恰当直接影响的是建筑质量,造成工期的延长。所以设计方也需要结合现在的技术水平和施工现场的具体情况,将每一部分的施工技术和手段考虑进去,给施工方一个更明确的指导。
2.5管理方面BIM技术的应用
一项建筑工程的完成是单纯的设计、制作、施工和技术。它还包含施工现场机械、设备管理、应用、施工人员管理、施工材料和资金管理等方面。BIM技术不仅可以制作三维立体模型,还能通过信息化的手段实现施工材料和资金的管理、设备的保养和使用管理以及施工人员的管理等。通过智能化的信息技术提高管理的便捷性和有效性。
2.6运营方面BIM技术的应用
建筑施工完成以后,如何让建设方更直观地看到竣工效果,需要施工方根据施工的具体情况,包括:建筑材料的使用情况、建筑资金的流动情况、设备的租赁和使用情况以及具体的施工流程和过程做一个详细的竣工效果图。哪一部分的施工没有按照设计进行,是因为什么原因,做出了哪些方面的调整,因为调整导致了哪些方面的变化等,都要有详细的介绍和记录。而BIM技术可以更直观地呈现这些内容。同时,借助BIM技术,工作人员可以有效的定位哪些环节后期可能需要进行修复和保养。通过BIM技术又可以及时更新修复和保养的进度。对于可能产生问题的部分,及时发现,及时解决,避免不必要的资金支出。
BIM技术在整体的装配式建筑结构中的应用,既可以有效地避免因工作量大无法在施工现场顺利完成制作的工程问题,又可以通过形象直观的三维立体模型更智能地实现整体的结构设计和细节化管理。随着我国建筑工程质量的要求不断提升,BIM的技术应用越来越广泛。一方面,要重视BIM技术人才的培养。另一方面,要进一步完善相关的法律和政策,保证BIM技术顺利发展的同时,推动我国建筑行业的进步和可持续发展。
结束语:随着社会的进步,科技水平越来越高,建筑形式也随之发展起来。BIM技术就是通过科学技术完成设计装配式建筑结构的过程。装配式建筑结构可以提升建筑施工期间的工作效率,使施工周期更短、有效利用资源、避免浪费、使工业成本更低,为企业创造更大的经济利益。在装配式建筑设计施工期间有效运用BIM技术,可以对建筑设计期间的各种问题进行完善,使建设过程中的工作效率更高。
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