BIM技術在裝配式建筑結構施工的應用
時間:2022-03-21 11:35:49
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[摘要]發(fā)展新型建造形式,大力推廣裝配式建筑,是黨的中央城市工作會議提出的任務。各省市也相繼出臺了鼓勵發(fā)展裝配式建筑的相關政策文件,大力發(fā)展裝配式建筑時機成熟、潛力巨大。和傳統(tǒng)建筑相比,裝配式建筑要求設計必須精細化、協(xié)同化,相應地裝配式建筑需要全過程制定周密的實施計劃。bim技術作為計算機輔助技術的又一次重大的變革,強調全過程、信息模型化、所見即所得,對高精度、精細化施工的裝配式建筑無疑是最為高效的技術輔助手段,裝配式建筑施工應用BIM技術大有裨益。本文針對BIM技術在裝配式建筑結構施工中的應用進行淺析,具有重要的參考意義。
[關鍵詞]BIM技術;裝配式建筑
1BIM的特點
[1]三維可視化:傳統(tǒng)的工程圖是二維的,但表達的是三維空間實體,需要讀圖人根據(jù)制圖規(guī)則翻譯,越復雜的三維實體,翻譯難度越大,越容易出錯。如一個造型復雜配筋較密的造型柱,畫圖和讀圖都比較麻煩,翻譯過程中很難在尺寸、鋼筋數(shù)量上與三維實體準確對應,施工時容易出錯。三維視圖可以把構件各個角度都呈現(xiàn)出來,即使構件內部也可以通過調整顯示方法把內部細節(jié)(如鋼筋信息)顯示出來,避免翻譯過程中的缺失和錯誤,實現(xiàn)所見即所得。協(xié)調性:BIM最核心的要素為信息互通,以實現(xiàn)建筑全生命周期不同階段不同專業(yè)不同參與方的信息共享。BIM的協(xié)調性能使許多協(xié)調工作即時進行,甚至自動完成協(xié)調。模擬性:BIM可對設想狀態(tài)、設想組織順序進行模擬。如在施工組織設計時,BIM可以模擬不同塔式起重機布置方案的空間作業(yè)效率與有效覆蓋范圍的比較。優(yōu)化性:通過信息分析、模擬、比較、按一定的技術原則,選擇優(yōu)化方案。得益于BIM模型集成了工程的全過程信息,其優(yōu)化過程獲得了全部真實信息的支持,通過計算機強大的運算處理,比人工優(yōu)化更加精準可靠。輸出性:BIM可以全面、高效地輸出信息,不僅可以按傳統(tǒng)二維輸出方式自動出圖,還可以通過圖片、視頻直觀地模擬構件的空間形態(tài)及組合連接過程。
2BIM在PC建筑施工中的應用
PC建筑中大部分PC構件都需要在工廠中制作預制成型,部分PC構件中還有服務于工程項目各專業(yè)的預埋管線,一旦到現(xiàn)場才發(fā)現(xiàn)問題,木已成舟,來不及補救,會造成很大的損失。管線的錯漏碰缺又往往是因為各專業(yè)各環(huán)節(jié)的信息溝通未即時同步化,造成一個個的信息斷鏈、信息孤島,最終導致PC構件在現(xiàn)場連接安裝時發(fā)現(xiàn)問題卻為時已晚,無法解決。BIM技術解決這一難題恰到好處,由于建筑、結構、水暖電各個專業(yè)之間、設計、制作和安裝之間共享同一信息模型,可以更加直觀地檢查各專業(yè)各環(huán)節(jié)件存在的沖突。BIM的應用為PC設計、制作、安裝帶來極大的便利,避免或減少錯漏碰缺。BIM技術可以綜合建筑、結構、安裝各專業(yè)信息進行智能檢測,及早發(fā)現(xiàn)問題,防患于未然。BIM在PC建筑施工中的利用主要在以下方面:利用BIM進行不同專業(yè)間的信息檢測,實現(xiàn)設計協(xié)同,信息同步對稱,避免“撞車”,避免“不說話”,避免不同專業(yè)間的信息孤島,避免現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)問題解決起來卻無從下手。利用BIM進行設計、構件制作、運輸、構件安裝的信息監(jiān)測,實現(xiàn)各環(huán)節(jié)的銜接與互動,避免無法制作、運輸和安裝的現(xiàn)象,實現(xiàn)全過程的系統(tǒng)化。利用BIM指導PC構件的生產(chǎn),使構件制作、出庫計劃、運輸與施工計劃等各個環(huán)節(jié)無縫銜接,動態(tài)響應。利用BIM進行模臺、流水線設計,保證PC構件形狀和尺寸的精度在安裝容許范圍內;保證出筋、預埋件、預埋管線沒有遺漏,定位精準。利用BIM進行PC構件備料,各種原材料、埋件數(shù)量的優(yōu)化統(tǒng)計。利用BIM進行PC構件的施工組織,從制作、運輸、現(xiàn)場調配和安裝各個環(huán)節(jié)無縫銜接,動態(tài)響應。
3BIM技術在裝配式建筑施工中的具體方法
[1]在PC建筑中應用BIM技術,應對PC建筑設計、制作及安裝施工全過程進行系統(tǒng)的研究,探尋一種適用于裝配式建筑基于BIM模塊化設計方法,其一般原理是:設計單位按業(yè)主需求進行建筑方案設計,滿足業(yè)主的各項功能需求,建筑專業(yè)設計人員根據(jù)功能特征從模型庫(BIM族庫)中挑選對應的模塊,將模塊按照一定的組織關系進行組合,完成建筑基于功能的組合設計;選擇與建筑相對應的結構、設備模型按照一定的組織關系進行組合,完成各專業(yè)的整體模型,并以滿足相應的規(guī)范、規(guī)程為前提,在BIM平臺上將全專業(yè)的不同模型整合為一個整體模型,進行碰撞檢測、施工模擬、施工組織協(xié)調及優(yōu)化,完成基于各專業(yè)的模型設計。
4BIM技術助推企業(yè)發(fā)展
BIM模型作為全過程的建筑信息模型,施工企業(yè)所需的各種PC構件均可從BIM模型中提取,大大提供高了施工企業(yè)對建造成本的控制,使得施工企業(yè)在所參與的工程項目中能獲得更多的利潤,避免傳統(tǒng)建造過程中由于信息斷鏈而出現(xiàn)或多或少的偏差。BIM模型還可以助推施工企業(yè)構件采購區(qū)域化,在工程建造區(qū)域,整合位于PC構件經(jīng)濟半徑范圍內所有的PC構件廠進行區(qū)域化采購,可解決PC構件廠產(chǎn)能低,一次性建廠投資高的問題。對于輕型裝配式建筑,除主體結構以外的附屬構件還可以實現(xiàn)全球化采購,具有相應生產(chǎn)能力的企業(yè)均可在BIM模型中入庫,方便施工企業(yè)整合資源,提高建造效率。
5結論
BIM及裝配式建筑是眼下建筑行業(yè)最熱門的發(fā)展方向,BIM憑借其超前的系統(tǒng)性吸引著大量工程師去思考怎樣將BIM技術運用到工程項目中。本文主要圍繞BIM技術在裝配式建筑結構中的應用方法進行了淺析,希望能為相關人士提供重要的參考價值。
參考文獻
[1]郭學民裝配式混凝土結構建筑的設計、施工與制作:444~445.
作者:錢富貴 單位:中國建筑西南設計研究院有限公司貴州分院