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        預(yù)制裝配式住宅中BIM技術(shù)的應(yīng)用研究

        2019-08-01 05:57:52熊少偉周傳福
        中華建設(shè) 2019年2期
        關(guān)鍵詞:預(yù)制構(gòu)件裝配式住宅

        熊少偉 周傳福

        現(xiàn)階段,工程建筑領(lǐng)域中,BIM技術(shù)作為新型信息模型,被廣泛地應(yīng)用。在預(yù)制裝配式住宅設(shè)計(jì)以及成本預(yù)算管控等方面,應(yīng)用BIM技術(shù),能夠起到積極的作用。不僅能夠提高住宅建設(shè)的效率,降低工程成本,還能夠提升住宅建筑的整體質(zhì)量。在預(yù)制裝配式住宅建設(shè)中,運(yùn)用BIM技術(shù),通過(guò)構(gòu)建建筑模型,進(jìn)行深度設(shè)計(jì)以及碰撞檢測(cè)分析,形成高質(zhì)量的住宅建設(shè)方案,為后續(xù)施工作業(yè)提供了有力的支持。但是BIM技術(shù)的作用尚未發(fā)揮,主要是因?yàn)榧夹g(shù)功能沒(méi)有被合理運(yùn)用?,F(xiàn)結(jié)合工程實(shí)踐,分析BIM技術(shù)的應(yīng)用?,F(xiàn)針對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用,結(jié)合具體實(shí)踐,整理有關(guān)于BIM技術(shù)的具體運(yùn)用,共享給行業(yè)人員。

        一、BIM技術(shù)特點(diǎn)

        從BIM技術(shù)功能角度來(lái)說(shuō),其具有以下特點(diǎn):1.可視化。基于BIM可視化設(shè)計(jì)功能,開(kāi)展圖紙繪制以及方案設(shè)計(jì),能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)人員的構(gòu)思和理念,以三維圖像的形式真實(shí)地反映出來(lái),具有較強(qiáng)的互動(dòng)性以及反饋性,促使工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)以及建造等的全過(guò)程可視化。2.協(xié)調(diào)性。構(gòu)建建筑模型,模擬工程施工作業(yè),及時(shí)協(xié)調(diào)預(yù)制裝配式住宅建設(shè)可能出現(xiàn)的問(wèn)題,生成相關(guān)數(shù)據(jù)加以解決。比如,專(zhuān)業(yè)施工碰撞問(wèn)題等。3.模擬性特點(diǎn)。應(yīng)用BIM技術(shù),能夠模擬預(yù)制裝配式住宅模型,并且可以模擬以及操作虛擬事物。4.其他特點(diǎn)。除了上述特性外,BIM技術(shù)還具有一體化性和參數(shù)化性等特點(diǎn),為預(yù)制裝配式住宅設(shè)計(jì)和施工管理以及運(yùn)營(yíng)管理,提供了有力的支持。

        二、預(yù)制裝配式住宅中BIM技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例分析

        1.案例概述

        以某住宅工程為例,占地面積為1150m2,高度為16.4m,設(shè)計(jì)為預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)。在建造的過(guò)程中,樓板以及梁柱節(jié)點(diǎn),采取的是現(xiàn)澆作業(yè)方式,剩余構(gòu)件采取的是工廠預(yù)制的方式,預(yù)制率超過(guò)80%。此住宅工程中,采用了BIM技術(shù),現(xiàn)依托此項(xiàng)目,分析技術(shù)的應(yīng)用。

        2.構(gòu)建建筑模型

        應(yīng)用BIM技術(shù),使用的建模軟件很是關(guān)鍵,需經(jīng)過(guò)反復(fù)對(duì)比以及分析來(lái)選擇。目前,主要使用的是Tekla和Revit軟件。利用Revit Architecture軟件,構(gòu)建住宅建筑模型;使用Tekla MEP軟件,構(gòu)建水電系統(tǒng);使用Tekla Structures軟件,構(gòu)建建筑結(jié)構(gòu)模型。沒(méi)有使用Revit Structures軟件,構(gòu)建建筑結(jié)構(gòu)模型,主要是因?yàn)槠涔δ軣o(wú)法達(dá)到預(yù)制混凝土設(shè)計(jì)的基本要求,不過(guò)此軟件的參數(shù)節(jié)點(diǎn)以及專(zhuān)項(xiàng)模塊,適用于預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)。下圖為BIM虛擬建造模型。

        BIM虛擬建造模型圖

        3.深度設(shè)計(jì)

        BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用,尤其是深度設(shè)計(jì)階段,發(fā)揮著積極的作用。此工程建筑構(gòu)件預(yù)制率大于80%,預(yù)制構(gòu)件總計(jì)384個(gè),為了保證住宅的性能達(dá)標(biāo),所有構(gòu)件都需要獨(dú)立配筋,由于Revit Structures的參數(shù)節(jié)點(diǎn),沒(méi)有達(dá)到深度設(shè)計(jì)的需求,若采用人工方式,調(diào)整預(yù)制構(gòu)件配筋,工作強(qiáng)度很大?;诖?,在進(jìn)行深度設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)Revit Structures軟件,進(jìn)行深度開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì),按照標(biāo)準(zhǔn)預(yù)制構(gòu)件要求,達(dá)到工作需求。在實(shí)際應(yīng)用中,對(duì)設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行相應(yīng)的分析,比如碰撞檢測(cè)分析,明確實(shí)際存在的問(wèn)題,進(jìn)行方案的全面優(yōu)化。在修改設(shè)計(jì)方案時(shí),利用系統(tǒng)預(yù)設(shè)的程序,能夠自動(dòng)更新相關(guān)參數(shù)。

        4.碰撞檢測(cè)

        構(gòu)建住宅建筑模型,利用Tekla Structures軟件,開(kāi)展實(shí)時(shí)漫游。設(shè)計(jì)人員通過(guò)可視化觀察,能夠更加了解建筑情況,從微觀角度出發(fā),開(kāi)展建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件或者其他的檢查,能夠保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。由于區(qū)域節(jié)點(diǎn)采取現(xiàn)澆的方式,內(nèi)部鋼件不會(huì)出現(xiàn)碰撞。不過(guò)預(yù)制柱以及預(yù)制梁,使用的是預(yù)制構(gòu)件,并且鋼筋配置密集,極易造成鋼筋碰撞。為避免發(fā)生碰撞,利用Tekla Structures軟件,構(gòu)建結(jié)構(gòu)模型以及鋼筋模型,進(jìn)行鋼筋的優(yōu)化配置。此工程深度設(shè)計(jì),總計(jì)發(fā)現(xiàn)12處碰撞。

        5.自動(dòng)匯總

        在進(jìn)行住宅設(shè)計(jì)時(shí),利用Tekla Structures軟件的計(jì)算功能以及數(shù)據(jù)處理功能,精準(zhǔn)計(jì)算混凝土用量和鋼筋工程量等,為后期的成本把控,提供了完整的數(shù)據(jù)信息支持。同時(shí)能夠自動(dòng)生成統(tǒng)計(jì)報(bào)表,計(jì)算結(jié)果較為準(zhǔn)確,并且能夠確保輸出方式的規(guī)范性。生成的工程量清單,具體信息包括截面尺寸以及材料等。利用Tekla Structures軟件,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)預(yù)制裝配式住宅建筑構(gòu)件以及材料的歸類(lèi)處理,為工程量統(tǒng)計(jì)和分析,提供了極大的便利。

        6.自動(dòng)出圖

        此住宅工程,預(yù)制構(gòu)件數(shù)量較多,出圖量達(dá)到400張,若采取傳統(tǒng)的出圖方式,很有可能發(fā)生錯(cuò)誤,產(chǎn)生各類(lèi)問(wèn)題。利用Tekla Structures軟件的自動(dòng)化更新功能和智能化出圖功能,轉(zhuǎn)化建筑模型,進(jìn)而自動(dòng)出圖,避免了人為操作,提高了出圖效率,只花費(fèi)了8小時(shí),便完成了所有的出圖工作,減少了圖紙出錯(cuò)率,精準(zhǔn)度較高。

        7.輔助施工管理

        在預(yù)制裝配式住宅建造中,除了設(shè)計(jì)階段能夠應(yīng)用BIM技術(shù)外,施工環(huán)節(jié)以及運(yùn)營(yíng)管理環(huán)節(jié)也能夠應(yīng)用BIM技術(shù)。具體實(shí)踐中,基于BIM技術(shù),開(kāi)展施工技術(shù)交底,能夠使得技術(shù)人員更加明確技術(shù)要點(diǎn)和質(zhì)控要點(diǎn),掌握施工技術(shù)應(yīng)用的精髓,提高施工作業(yè)的水平。除此之外,利用BIM模型的各類(lèi)信息,還能夠輔助資源管理,提高施工資源的利用率。

        三、預(yù)制裝配式住宅中BIM技術(shù)的應(yīng)用作用總結(jié)

        在預(yù)制裝配式住宅中,應(yīng)用BIM技術(shù),其發(fā)揮著重要的作用,具體體現(xiàn)在以下方面:1.創(chuàng)建虛擬建筑。目前,市場(chǎng)上的BIM相關(guān)軟件很多,結(jié)合創(chuàng)建的對(duì)象,選擇適合的軟件,開(kāi)展創(chuàng)建作業(yè)。在構(gòu)建環(huán)節(jié),全面分析相關(guān)參數(shù),借助科學(xué)技術(shù)手段,利用建筑參數(shù),逐步完善參數(shù)化構(gòu)建,極大程度上提升了構(gòu)建的質(zhì)量。通過(guò)虛擬施工,優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,保證了設(shè)計(jì)方案的質(zhì)量。2.解決了設(shè)計(jì)問(wèn)題?;贐IM技術(shù),開(kāi)展預(yù)制裝配式住宅設(shè)計(jì),能夠解決傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式問(wèn)題,比如協(xié)同性不高等,提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。利用BIM軟件的可視化功能,設(shè)計(jì)人員能夠更加直觀地掌握建筑工程,結(jié)合工程實(shí)際需求,調(diào)整圖紙的角度以及位置,進(jìn)而保證設(shè)計(jì)圖紙的質(zhì)量。

        四、結(jié)語(yǔ)

        綜上所述,在預(yù)制裝配式住宅中,應(yīng)用BIM技術(shù),通過(guò)構(gòu)建建筑模型、深度設(shè)計(jì)、碰撞檢測(cè)、自動(dòng)匯總,能夠最大程度上保證設(shè)計(jì)的質(zhì)量,提高設(shè)計(jì)的效率。除此之外,在工程建造和管理工作中,BIM技術(shù)的應(yīng)用,也發(fā)揮著極大的作用。

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