基于BIM的預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計方法研究

陳華群

【摘要】在工程建設(shè)中，預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計效果直接影響建筑物的使用。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，BIM技術(shù)得到了較大的發(fā)展機遇。本文分析了基于BIM的預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計方法。

【關(guān)鍵詞】 BIM技術(shù);預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu);設(shè)計方法

1、BIM技術(shù)概述

近年來，隨著我國民用工業(yè)的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)建筑技術(shù)已不再能夠滿足目前對迅速和高質(zhì)量工程的要求。除了造成環(huán)境污染和能源消耗負(fù)擔(dān)等問題外，還迫切需要改進傳統(tǒng)的建筑技術(shù)，并在建筑業(yè)的改造和升級方面取得進展。

預(yù)制建筑開始成為國內(nèi)和國際關(guān)注的焦點，中國發(fā)展計劃的框架文件首次明確提出了預(yù)制建筑發(fā)展政策的要求。預(yù)制建筑的優(yōu)點是預(yù)制建筑的機械化，避免了現(xiàn)場傾倒造成的環(huán)境污染。該工程將混凝土元素澆筑，然后將其運到建筑工地進行現(xiàn)場安裝。這一方法大幅度縮短了施工時間，確保了施工過程中的施工精確度，同時在施工過程中節(jié)省了資金，大幅度提高工人的生產(chǎn)力，確保在施工期間完成工程。

2、設(shè)計過程中BIM技術(shù)的應(yīng)用

BIM技術(shù)為水泥結(jié)構(gòu)的設(shè)計、生產(chǎn)和安裝以及操作而對整個工業(yè)鏈進行的計算機化管理，為在參與該項目的所有各方之間建立信息交流平臺提供了可能性，這使得能夠在作品的整個生命周期中實時更新信息，避免了返工等問題。

2.1設(shè)計思路的構(gòu)建

BIM技術(shù)的主要出發(fā)點是基于預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)的建模和標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計。在應(yīng)用這一技術(shù)之前，進行了數(shù)據(jù)和信息的收集，并在一定程度上對所獲得的信息進行了處理和分類。還可以根據(jù)預(yù)置混凝土結(jié)構(gòu)的不同分支在不同層次進行數(shù)據(jù)記錄，并為每一部分建立一個專門的結(jié)構(gòu)庫。例如，預(yù)制房屋樓板與外墻結(jié)構(gòu)。這一結(jié)構(gòu)庫的建立有助于建筑物設(shè)計者在進行建筑設(shè)計時直接選擇組件庫的組成部分，減少一些不必要的繁瑣程序，并有效提高設(shè)計者的生產(chǎn)力。在建筑設(shè)計過程中，為了使有關(guān)住房能夠滿足市場需要，可以根據(jù)市場需要，研究預(yù)制住房的標(biāo)準(zhǔn)化模式，以便更有效地開展建筑工程。

2.2 AutodeskRevitStructure軟件

這是BIM技術(shù)常見的處理軟件。其中包含的不同區(qū)間一共有三個，分別是：可載入族、內(nèi)建族和系統(tǒng)族。這三個族在應(yīng)用過程中的應(yīng)用間隔各不相同，設(shè)計者可以改變其中儲存的信息，以便于空間的再利用。此外，設(shè)計者可以將PC組成技術(shù)應(yīng)用于軟件族，這樣，軟件在發(fā)揮功能的同時，可以直接打印設(shè)計圖紙，節(jié)省時間，提高建筑效率，加快設(shè)計周期。

2.3構(gòu)建族的建立

軟件可以為系統(tǒng)生成特定的模板。在人員配置變動過程中，設(shè)計者不能更改系統(tǒng)記錄，而只能對某一特定項目做出更改，而且該項目只能在進行中的項目內(nèi)進行。所提到的系統(tǒng)族通常主要由屋頂、墻壁和模板等組成。在建筑族群的過程中，外墻、樓梯等結(jié)構(gòu)不允許單獨建造。項目文件在啟動后將按照有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化要求予以保存。一旦預(yù)制混凝土元件在項目中建成，即可直接進行建筑打印，使用這一生產(chǎn)技術(shù)制造的這一元件的建筑設(shè)計圖可滿足該元件制造廠的需要。

2.4軟件功能的二次開發(fā)

軟件能夠在儲存過程中更直接地儲存相關(guān)部件，從而有效節(jié)省設(shè)計人員的設(shè)計時間，縮短設(shè)計周期，但在系統(tǒng)族群中，文件的編輯和加載只能在項目文件不能在其他文件中打開，這可能會增加運行時間，降低設(shè)計效率，因此，軟件開發(fā)人員在軟件生產(chǎn)過程中，在實施過程中的二級開發(fā)，在確保組件設(shè)計質(zhì)量的過程中，它能夠作為一個文件庫儲存預(yù)制混凝土元件，這可以提高設(shè)計人員的設(shè)計效率。

3、BIM技術(shù)在設(shè)計應(yīng)用中的優(yōu)勢

3.1可用于各專業(yè)間的信息檢測

在建筑過程中，每一個單獨的項目建筑項目都有一個信息交流平臺，如對建筑過程的影響，不同的建筑階段可以促進信息交流，在建筑過程中，在風(fēng)險增加的建筑過程中，可能會造成不必要的后果。為了改善施工期間的這一缺陷和提高工作效率，可以在施工期間使用BIM技術(shù)，可以從設(shè)計階段就顯示大樓的總體布局，減少設(shè)計變化造成的延誤，確保在施工期間能夠節(jié)省建筑資金。在建筑設(shè)計過程中使用BIM技術(shù)還可以測量和計算大樓的總體設(shè)計，以便及時發(fā)現(xiàn)和解決問題，并確保在施工期間設(shè)計的完整性。三維設(shè)計可用于BIM技術(shù)中的再現(xiàn)建筑模型，在立體圖像中尋找問題，從而提高解決問題的效率。如果在pc的設(shè)計過程中發(fā)現(xiàn)某個項目有問題，那么僅僅依靠設(shè)計人員對設(shè)計圖的研究可能無法發(fā)現(xiàn)問題，而且會耗費大量的時間和造成建筑資金的浪費。BIM技術(shù)它有助于在大樓結(jié)構(gòu)中發(fā)現(xiàn)安裝情況，并有助于設(shè)計人員及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計過程中的問題，從而節(jié)省設(shè)計時間，提高工作質(zhì)量。

3.2基于BIM的造價管理

BIM技術(shù)在管理工程費用方面，實施過程中也有更廣泛的內(nèi)容，在選擇建筑工程組成部分時，工程可以采用三維模型的形式，如建筑過程那樣，按建筑周期和成本的要求編纂標(biāo)準(zhǔn)。通過計算機進行精確的計算。在施工過程中，施工量可以計算參考紙建造過程中的任何一個重要階段，工程計算過程中的BIM技術(shù)應(yīng)用，可以更準(zhǔn)確的工程和計算結(jié)果的費用，這也適用于節(jié)省工程的時間。在計算數(shù)據(jù)時，BIM能夠直接生成一個工作表。這一工作表一旦使用，將為建筑物設(shè)計人員提供更好的指導(dǎo)，并有助于及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計過程和更改過程中的不合理之處。電子表格在計算機上永久存檔、共享和傳輸，從而為大樓提供了一定程度的安全。

3.3在PC構(gòu)建圖紙中的應(yīng)用

如果在PC設(shè)計的過程中應(yīng)用BIM技術(shù)，則主要是設(shè)計前的建模工作，在建模過程中，應(yīng)當(dāng)注意保留孔洞。在我們傳統(tǒng)的水泥澆筑工藝中，為了方便管道的連接，一般是在后期處理孔洞，但在PC設(shè)計中的操作不同，因此，在PC組件的應(yīng)用過程中，孔洞的位置在建筑設(shè)計中的應(yīng)準(zhǔn)確的表達，以便按照標(biāo)準(zhǔn)進行生產(chǎn)。應(yīng)注意協(xié)調(diào)許多不同的結(jié)構(gòu)部分，以避免因缺乏信息交流而出現(xiàn)設(shè)計錯誤，此外，在設(shè)計多孔模型時，還應(yīng)注意到在設(shè)計模型期間，一旦發(fā)現(xiàn)孔洞施工與設(shè)計有出入，應(yīng)及時反映，以利于在正常施工過程中避免這些問題，避免建筑資金損失。

結(jié)語：

可以說，BIM技術(shù)是隨著計算機技術(shù)得到不斷開發(fā)的而出現(xiàn)的一種產(chǎn)品，在使用過程中，它與計算機密切結(jié)合。因此，采用BIM技術(shù)可以有效提高預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的效率，并減少在建造模型過程中出現(xiàn)意外情況的可能性。在建筑過程中使用BIM技術(shù)也可以解決建筑過程中的對接問題，這一對接問題在建筑過程中經(jīng)常出現(xiàn)，這一問題的出現(xiàn)是因為在建筑主要部件規(guī)劃的協(xié)調(diào)規(guī)劃，以及在建設(shè)過程中信息交流缺乏共享，但BIM技術(shù)解決了這一問題，確保了對接的成功。

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