既有建筑外套加固技術(shù)的BIM技術(shù)研究

郭麗娟 范菁菁

【摘? 要】在信息化技術(shù)快速發(fā)展的時(shí)代，以信息化技術(shù)為基礎(chǔ)的建筑信息模型技術(shù)也在快速地發(fā)展，它是一種現(xiàn)代化建筑業(yè)發(fā)展的成果。BIM作為其中的核心技術(shù)，發(fā)揮著重要的作用。由于自然災(zāi)害如地震的頻繁發(fā)生，給人們的生命健康和財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)了巨大的危害和損失，因此，需要對(duì)現(xiàn)有建筑進(jìn)行改造，提高建筑本身的抗震水平。對(duì)于新的建筑物我們要采取一種新的設(shè)計(jì)方法去使其更加穩(wěn)定牢固，最大程度地減少自然災(zāi)害對(duì)建筑物的損壞。

【關(guān)鍵詞】建筑信息模型;外套加固技術(shù);BIM技術(shù);模型接口轉(zhuǎn)換

【Abstract】In the era of rapid development of informatization technology， building information model technology based on informatization technology is also developing rapidly. It is a result of the development of modern construction industry. As the core technology， BIM plays an important role. Due to the frequent occurrence of natural disasters such as earthquake， it has brought great harm and loss to people's life， health and property safety. Therefore， it is necessary to transform the existing buildings to improve the earthquake resistant level of the building itself. For new buildings， we should adopt a new design method to make them more stable and strong， and minimize the damage of natural disasters to buildings.

【Keywords】building information model; overcoat reinforcement technology; BIM technology; model interface conversion

1 研究背景及其意義

在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的21世紀(jì)，現(xiàn)代建筑業(yè)的興起對(duì)人們社會(huì)生活的發(fā)展和進(jìn)步起到了巨大的推動(dòng)作用，建筑業(yè)是一個(gè)重要的基礎(chǔ)型產(chǎn)業(yè)，它對(duì)于促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展有著不可替代的作用。然而，每一個(gè)行業(yè)的高速發(fā)展都會(huì)引發(fā)許多問題并且?guī)?lái)各種各樣的挑戰(zhàn)，盡管建筑行業(yè)已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)很高的水平，綜合管理的模式也較完善，但是建筑業(yè)的實(shí)際效率較低，增長(zhǎng)形式一直是粗放型，這樣的根本性問題始終沒有進(jìn)一步的改善。對(duì)于我國(guó)的國(guó)情來(lái)看，建筑行業(yè)的高能消耗、低能產(chǎn)出成為阻礙我國(guó)進(jìn)一步快速發(fā)展的絆腳石。如何降低生產(chǎn)成本、實(shí)現(xiàn)低耗能、提高建筑的生產(chǎn)效率是我們當(dāng)前需要解決的重要難題。

2 國(guó)內(nèi)研究的現(xiàn)狀

我國(guó)對(duì)于BIM技術(shù)的研究開始的比較晚，不僅在BIM的應(yīng)用范圍上落后于國(guó)外，其BIM的研究水平的高度也落后于國(guó)外。但這些不足并沒有阻擋國(guó)人探索的腳步，更加激發(fā)了征服它的決心，不管是當(dāng)時(shí)我國(guó)的政府、企業(yè)還是科研團(tuán)隊(duì)都漸漸地重視起B(yǎng)IM技術(shù)。我國(guó)的BIM技術(shù)得到了快速的發(fā)展，國(guó)內(nèi)建筑業(yè)迅猛發(fā)展，由于建設(shè)量的巨大，它帶來(lái)了大量的信息交流的缺失以及許多關(guān)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，帶來(lái)了很大的損失，但是利用BIM的高效的信息處理技術(shù)就可以非常方便地解決這個(gè)問題。此外，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展也是國(guó)內(nèi)建筑工程發(fā)展的基本理念之一，通過BIM技術(shù)的有效管理，就能夠滿足我們國(guó)家對(duì)資源管理規(guī)劃信息化的要求。

3 BIM技術(shù)的具體論述

3.1 BIM的具體含義

BIM簡(jiǎn)稱建筑信息模型，是Building Information Modeling的縮寫，是在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的基礎(chǔ)上，為解決建筑業(yè)中存在的問題而開發(fā)的一種信息技術(shù)，它是一種現(xiàn)代化建筑業(yè)發(fā)展的成果。BIM作為其中的核心技術(shù)，不僅發(fā)揮著重要的作用，同時(shí)是一種新的建筑思想和理念，它改變了傳統(tǒng)的建筑行業(yè)對(duì)建筑設(shè)計(jì)及其相互交融的古板觀念，這種新的建筑觀念深入地貫徹落實(shí)到了建造設(shè)計(jì)的各個(gè)時(shí)期，包括初期的布局設(shè)計(jì)、用材用料、開工建造、完工交付，到最后的實(shí)施運(yùn)營(yíng)等一系列過程。

3.2 BIM技術(shù)的具體特征

在如今對(duì)于從事建筑行業(yè)的人們來(lái)說(shuō)都應(yīng)該比較熟悉建筑信息模型，大多數(shù)人們還在不斷地加以學(xué)習(xí)研究并且應(yīng)用到實(shí)際建設(shè)過程中。首先，在建筑信息模型中，每一個(gè)對(duì)象表達(dá)的是“是什么”，而不是拿來(lái)表達(dá)“像什么”，每一個(gè)對(duì)象根據(jù)點(diǎn)、線、面來(lái)清晰地表達(dá)建筑的幾何信息特征以及各種參數(shù)。其次，BIM具有一致性的特性，它大多數(shù)體現(xiàn)在前期對(duì)模型的設(shè)計(jì)階段，當(dāng)其在任意的一個(gè)模型中某個(gè)視圖上變更模型時(shí)，另外的所有視圖都會(huì)隨著改變的視圖而發(fā)生改變，這樣就大大節(jié)省了很多不必要的時(shí)間，可以更加有效率地修改和完善模型設(shè)計(jì)方案。

4 對(duì)現(xiàn)有建筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固改進(jìn)

4.1 加固改進(jìn)的意義

一直以來(lái)，地震始終是影響人們生存的重大危險(xiǎn)自然災(zāi)害之一，貫穿歷史來(lái)看，每一次地震都會(huì)給人們帶來(lái)極大的損失，極大地阻礙了社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展，所以對(duì)于國(guó)內(nèi)的建筑行業(yè)發(fā)展來(lái)說(shuō)，對(duì)建筑物的加固、增強(qiáng)建筑物的抗震能力成為建筑物設(shè)計(jì)研究尤為重要的一點(diǎn)，爭(zhēng)取使其對(duì)人們的生命健康和財(cái)產(chǎn)安全的威脅降到最低。

4.2 具體實(shí)施方法

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)在建筑物砌體結(jié)構(gòu)加固方面形成了比較先進(jìn)的技術(shù)，例如，應(yīng)用較為廣泛的技術(shù)有增加建設(shè)扶壁柱的措施、建筑物外層增加鋼筋網(wǎng)-砂漿層的結(jié)構(gòu)、包裹鋼筋混凝土、加大砌體結(jié)構(gòu)的橫截面積等。

增加建設(shè)扶壁柱是在原有建筑基礎(chǔ)上，增加由鋼筋混凝土組成的穩(wěn)定建筑物的柱子，并且加大它的截面面積，從而獲得相對(duì)大的承受能力。這種加固方法簡(jiǎn)單方便，且造價(jià)也很便宜，能在原有基礎(chǔ)上對(duì)承受能力有進(jìn)一步的提升，但是提升的程度不高，所以通常情況下很難在易發(fā)生地震的地區(qū)使用。

建筑物外層增加鋼筋網(wǎng)-砂漿層，這是通過在原有建筑物砌體結(jié)構(gòu)的外面增加含有鋼筋水泥的混合土層，使其比原來(lái)的結(jié)構(gòu)有了更好的延展性，加強(qiáng)了其抗側(cè)剛度。

4.3 裝配式鞏固技術(shù)

建筑物的裝配式外層固定加牢技術(shù)是在原有砌體的兩個(gè)側(cè)面增設(shè)預(yù)添加墻面板面體系，在形成陽(yáng)臺(tái)時(shí)，對(duì)原有的砌體結(jié)構(gòu)進(jìn)行限制束縛，加大原有砌體結(jié)構(gòu)的抵抗地震的能力。它主要包括預(yù)設(shè)的外墻的墻面片成結(jié)構(gòu)、外加橫墻以及外貼縱墻的預(yù)定制作，還有陽(yáng)臺(tái)板的鞏固和穩(wěn)定。原本有的砌體結(jié)構(gòu)主要受到了原有建筑物的豎直的壓力、鋼筋水泥混凝土主要承受了兩側(cè)的壓力。對(duì)于這樣的加固穩(wěn)定技術(shù)體系，可以與原來(lái)的建筑物結(jié)構(gòu)很好地結(jié)合，共同承受地震對(duì)房屋帶來(lái)的破壞，使整體的建筑結(jié)構(gòu)得到了相對(duì)較強(qiáng)的抗震能力。

5 加固技術(shù)的模型接口轉(zhuǎn)換的研究與開發(fā)

5.1 接口研究開發(fā)的基礎(chǔ)

當(dāng)前BIM在具體實(shí)施中需要多種軟件及平臺(tái)結(jié)合使用才能保證其整個(gè)應(yīng)用的完整性和安全性，從目前的工業(yè)及社會(huì)背景來(lái)看，這種情況還會(huì)持續(xù)相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間。但這種模式也存在著一定的弊端，不同的軟件之間、編程語(yǔ)言之間往往是難以完全兼容的，這就會(huì)給工程實(shí)施中的數(shù)據(jù)傳遞和分析帶來(lái)困難。

5.2 將模型數(shù)據(jù)導(dǎo)入中間文件

鑒于我們所設(shè)計(jì)的BIM模塊主要功能是實(shí)現(xiàn)不同種類軟件和數(shù)據(jù)之間的互聯(lián)互通，因此，相當(dāng)于中轉(zhuǎn)站功能的中間文件也是相當(dāng)重要的。在編程中進(jìn)行各種數(shù)據(jù)導(dǎo)入時(shí)首先要?jiǎng)?chuàng)建各種類的訪問文件，并根據(jù)要導(dǎo)入和處理的數(shù)據(jù)類型對(duì)類進(jìn)行命名，力求做到代碼的簡(jiǎn)潔明了。

5.3 載入與建立模型

在前期各項(xiàng)準(zhǔn)備工作及功能函數(shù)與模塊編寫完畢之后來(lái)進(jìn)行模型的加載和創(chuàng)建，由于在程序中所使用的是動(dòng)態(tài)數(shù)組，因此，在每次加載模型之后都要將其清空，避免數(shù)據(jù)累計(jì)導(dǎo)致的內(nèi)存爆炸。之后加載好之前定義的各種數(shù)據(jù)類型和窗口模塊，并注意不同種類數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換與定義，同時(shí)要注意代碼的可讀性和對(duì)使用者的友好性。

6 結(jié)語(yǔ)

建筑模型設(shè)計(jì)BIM的觀念是現(xiàn)代建筑行業(yè)越來(lái)越規(guī)范管理化的產(chǎn)物，是應(yīng)我國(guó)國(guó)內(nèi)的建筑業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀而興起的一種技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)有效地減少了建造的高能耗，減少了對(duì)資源的消耗，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

BIM技術(shù)還極大地增強(qiáng)了建筑物抗震能力的理念，進(jìn)一步地提高了建筑物的抗震水平，使地震對(duì)于人們的生命健康和財(cái)產(chǎn)安全的損失越來(lái)越小。但是對(duì)于BIM技術(shù)的認(rèn)識(shí)方面我們還有很多不足，對(duì)于BIM技術(shù)的進(jìn)一步研究與開發(fā)，還需要各個(gè)建筑行業(yè)的許多專業(yè)人士共同努力，使BIM技術(shù)越來(lái)越完善。

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