预制装配式住宅中BIM技术的应用研究

预制装配式住宅中BIM技术的应用研究

中建八局第二建设有限公司山东济南250000

摘要:预制装配式住宅建筑越来越多,促进住宅产业化发展。在预制装配式住宅设计与施工中采用BIM技术能进一步优化设计和管理,降低管理成本。随着国民经济的不断增长,科学技术的不断创新,建筑行业发展得到了质的飞跃。预制装配作为当前建筑行业中广泛应用的方式,通过充分发挥出BIM建筑虚拟模型技术的作用,能够最大程度提升建筑设计图纸的精确度和绘制速度,避免由于人为失误造成的建筑设计质量问题,影响到建筑工程的建设施工质量和效率,确保企业在最低成本下创造出最大的经济效益。

关键词:BIM技术;预制装配式住宅;应用分析

引言

建筑企业要想在激烈的竞争中脱颖而出,就必须不断提升自身的竞争力和社会影响力,积极引进、应用先进建筑技术,有效提高建筑住宅的质量,从而创造出更多的经济效益。BIM技术作为一种新兴建筑虚拟模型技术,能够运用数字化信息技术实现对真实环境的模拟还原,为建设设计人员提供科学参考数据。建筑企业将BIM技术与预制装配式有效结合在一起,能够最大化提升住宅建设效果,吸引更多市场消费用户。

1、BIM技术应用的优点分析

BIM技术在预制装配式住宅设计中应用不仅是必要的,而且是十分重要的,传统建筑工程当中住宅的设计、安装、施工都是在图纸上进行,其精确度等等都会受到人员实施过程的影响,或多或少地有一些偏差,而BIM技术在预制装配式住宅设计中的应用正好解决了这些困难,也就意味着BIM技术在预制装配式住宅设计中的应用相比于传统施工构建是有优势的,其优势主要体现在BIM技术在预制装配式住宅设计中实现虚拟建筑的构建、BIM技术在预制装配式住宅设计中解决了传统建筑设计中存在的难题、BIM技术在预制装配式住宅设计中有利于节约资源和保护生态环境等。

1.1BIM技术实现虚拟建筑的构建

BIM建筑虚拟模型是在预制装配式住宅设计中实现虚拟构建,采用虚拟施工的方法。在现实中施工会遇到的各种问题以及隐患,这些都会妨碍整个施工的进度甚至影响工程。而BIM技术在预制装配式住宅设计中实现虚拟建筑的构建正好解决了这一难题,在虚拟模型中进行施工,一些问题和隐患都会提前避免或者提前做好解决方案,把现实施工的问题和隐患找出来并解决掉,这正是BIM技术在预制装配式住宅设计中实现虚拟建筑构建的一大优势所在。

1.2BIM技术解决了传统建筑设计中存在的难题

在传统建筑住宅的设计中,设计师首先需要绘制平面图纸,然后需要绘制立体图纸,在这个过程中不仅大量地耗费了设计师的体力和精力,在工程的精确度上也考验着设计师的细心严谨。这些图纸的绘制是一个极其繁琐的过程,在这个过程中设计师不可避免地会在精确度或者其他方面出错,而BIM技术在预制装配式住宅设计中解决了传统建筑设计中存在的难题,它没有人工绘图那样浪费大量的人力物力,而且在节省人员时间、精力的同时也避免了设计过程中的错误,这在很大程度上解决了传统建筑设计中存在的难题。

1.3BIM技术有利于节约资源和保护生态环境

预制装配式建筑结构体系主要包括预制混凝土结构、钢结构和木结构等,其中预制混凝土结构体系又包括外墙挂板结构、装配式框架结构、装配式剪力墙结构和装配式框架剪力墙混合结构体系。它把传统建造方式中的大量现场作业工作转移到工厂进行,在工厂加工制作好构配件,运输到建筑施工现场,通过可靠的连接方式在现场装配安装而成,实现建筑部品化和住宅产业化,是绿色、环保、低碳和节能型建筑。BIM技术在预制装配式住宅的设计中将会越来越突出生态环境问题,主要发挥其生态功能,用来保护生态环境。以上提到的生态环境问题将会成为近些年BIM技术在预制装配式住宅设计上的主要内容和意义。

2、预制装配式住宅中BIM技术的具体应用

2.1构件BIM建筑模型

在进行建模前,应该对建模软件进行明确,在进行反复对比和分析后,选择Tekla和Revit软件。对于住宅建筑模型是利用RevitArchitecture进行,而水电系统则选择RevitMEP软件进行构建,结构模型是利用TeklaStructures软件进行建立。对于住宅建筑的结构模型,并未选择RevitStructures软件,其原因为:此软件不符合预制混凝土的设计需求,但该软件的参数节点与专项模块特点,比较符合住宅建筑预制装配式结构。

2.2深化设计

对本项工程的建筑构件进行预制率明确时,已经超过80%,且预制构件达到384个,全部构件均应独立配筋,因TeklaStructures参数节点不符合深度设计,如果以人工方式进行预制构件配筋调整,则会具有较强工程强度。为了减少其工作压力,提升整体工作效率,需要进行TeklaStructures软件的开发设计,以标准预制构件为参数形式,以此实现相应工作需求。

2.3碰撞检测

在进行建筑模型创建后,通过TeklaStructures实时漫游。在对建筑模型进行观察后,可以加深此项建筑的掌握,以微观角度进行建筑结构构件等检查,确保建筑结构的设计更加精准。因本住宅建筑的区域节点是以现浇模式进行,其内部钢件不会发生碰撞情况。然而,由于预制柱和预制梁主要选择预制构件,且钢筋配置比较密集,是钢筋碰撞主要原因,如果出现问题会对工程带来影响,使其出现工期延误情况。因此,结构模型、钢筋模型的构建,需要通过TeklaStructures软件进行,以实现钢筋配置的优化,在完成碰撞检测之后,用户若要进行项目查看,应在点击后进行相应了解。在本工程中,共发现10处碰撞位置,对其进行优化后创建建筑模型。

2.4自动汇总

因TeklaStructures具有较强计算与数据处理能力,可以实现建筑模型混凝土与钢筋等工程量的准确计算,同时自动生成统计报表,其计算结果除了应具有较高准确度之外,还应该保证输出方式规范性。在工程量清单中,主要包括构件的截面尺寸和材料等,在实际操作过程,TeklaStructures在住宅建筑构件与材料等方面,可以实现归类处理,以便于进行工程量的统计分析。

2.5自动出图

在本建筑工程中,其预制构件相对较多,出图量约为400张,选择传统出图方式,极易出现错误与问题,但在进行TeklaStructures软件应用后,通过智能出图与自动更新等功能,对建筑模型进行转化,以实现设计图纸的自动生成。整个出图无需对其人为干预,仅需要通过软件实现自动出图。住宅建筑中,通过TeklaStructures自动出图,其出图时间为8h,相对较低于人工操作时间,可以明显降低图纸出错率,使其呈现较高精准度,比较符合住宅建设的设计需求。

结束语

综上所述,BIM技术在预制装配式住宅中的应用主要包括工程设计和施工管理两方面,不仅能优化预制装配式住宅设计,保证建筑结构设计质量,还能提高建筑施工管理效率,增强建筑施工管理的技术含量。因此,预制装配式住宅建筑采用BIM技术是可行的,应用效果较好,值得广泛地推广应用,可进一步加强预制装配式住宅建筑设计与施工管理。未来建筑建设中应不断加强BIM技术与建筑施工技术之间的融合,以促进建筑建设技术全面发展。

参考文献

[1]高峰.BIM技术在PC装配式住宅设计施工阶段的应用研究[D].江苏科技大学,2017.

[2]田东方.BIM技术在预制装配式住宅施工管理中的应用研究[D].湖北工业大学,2017.

[3]闫俊玲.BIM技术在预制装配式住宅中的应用分析[J].建筑技术开发,2017,44(04):103-104.

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