BIM 技术在新型装配式绿色建筑中的应用探究

汤 茹

(杨凌职业技术学院 陕西 杨凌 712100)

随着中国的建筑时代的帷幕不断拉开,各类的建筑规模和建筑质量都不断的提高,传统的建筑模式和施工方法已经无法满足当下时代所需要的建筑效率和建筑速度,由2020年十天内拔地而起的火神山建筑可知,绿色环保建筑的新型发展方向应是更加快捷,更加便利的发展模式。

因此,新型装配式建筑应运而生,通过应用装配式建筑的施工技术,不仅能够高效地提高施工质量,同时也能大大的缩短施工时间,保证了施工与当下时代倡导的绿色建材有机结合,使施工具有环保性和绿色性,节约时间的同时能够做到保障施工人员的使用健康安全,符合当下时代对建筑的要求。

1 装配式建筑概述

现如今,我国的建筑发展已经到了一个全新的领域,建筑行业取得了十分卓越的进步,也使得更多的国际焦点聚焦在了中国建筑上。对此,相关建筑企业为了能够促进自身的可持续发展,充分贯彻落实习近平总书记提出的金山银山就是绿水青山这一建筑方向和战略性指导,建筑公司需要对自身的施工技术以及相应的施工方案提出更新,更全面的战略规划进行具体分析和实验探究。

随着建筑行业的不断发展,建筑成本也在逐年增加,土地转让和人工成本等方面的费用也成了更多建筑公司面临的巨大问题。同时,随着人们的环保意识提高,更多的建筑中甲烷和相应的建筑废料对于环境的污染和人体健康的破坏也成了人们购房,买房,选择建筑的一大关注重点。

随着挑战的来临,更多的建筑技术和施工方案也在不断地被创造,尤其是新型材料的开发和利用,绿色建材为装配式建筑应用创造出了有利的条件,装配式建筑也就此应运而生。同时,3D 打印技术的不断发展已经实现了金属和大型构件的3D 打印,这一技术的发展也为装配式结构建筑打下了坚实的基础。实现了装配式建筑在建筑工程开展前可以首先预制结构内容,同时对建筑材料进行预先选择,将构建进行组合,保证其能够快速形成完整的建筑结构。

对于装配式建筑的地点和选择方向上有了更为灵活的调整,也使得建筑工厂进行生产,可以在建筑工地或其他相关的预制地点直接进行建筑搭配,不仅使得工地费用和人工成本大大减少,同时也使得生产环节变得十分便捷和快捷。同时,装配式建筑结构也可以大量运用绿色建材的材料,保障了生产环节的环保问题,也避免了其有害物质的进一步扩散,达到入住零甲醛的效果。

装配式建筑的技术处理过程主要采用拼接技术和吊装技术。通过对建筑材料的构建和组装进行工厂到施工地点的一对一连接,保障了施工方向和施工场地的极大节约,同时也充分的体现了绿色建材以及相应的绿色环保的工作理念和建筑理念。

装配式建筑技术结合BIM 技术实现了对各类建筑进行个性化设计和独特结构的精准化控制,能够高效地节约能源,提升资源利用率,具体来说,就是可以在装配式建筑工地使用更加新型的节约型能源和绿色建材材料,减少对周围环境的污染,同时实现了点对点的施工过程,保障了工厂的半成品到工地就可以直接进行组装,节省了大量的人力物力。

2 装配式建筑协同设计优势

装配式建筑不仅在其建筑环境和建筑效率上体现出了其巨大的优势,同时建筑材料和建筑设计的优势也能在装配式建筑中逐一体现,为了在预制建筑设计阶段发挥BIM 技术的作用,对整个技术流程进行优化。BIM 技术体现在了整体规划的四个方向上:设计原理图,形成和改进预制组件库,建立BIM 模型,以及对组建的进一步设计。

现在,目前中国的建筑行业大多数的预制建筑设计交付目标是二维工程图,其基于BIM 技术上可以使得BIM 模型自动生成二维建筑工程图,减少了大的人为操作环境,节省了更多的人力成本,与此同时也提高了效率。同时,由模型自动生成的二维建筑工程图,可以使得更多的精确数据得以保留,大多数的计算完成都由机械和计算机完成,避免了人工出错的同时,也减少了更多的人为干预。

通过整体分析和拆分设计的传统预制建筑物的设计思想,不可避免地会使得各种预制结构对后期的生产和建筑规划带来影响,从而使得建筑设计与工厂的要求并不相符合。导致基于更多BIM 设置预设的很多设计和组件进行返工和组装。但进步模块化的系统结构设计及关键就是预制了大量的组件库,不断扩大的组件库,可以使得大多数的项目结构要求都能被找到,满足不同的设计方案和独特的设计结构,不论什么要求都能够第一时间进行工厂与生产组建的结合,极大的提高了预制建筑物的设计和生产加工效率。同时,模型组件库的行程也能够通过BIM 模型进行第一步的要求核实,与甲方的进一步核实和沟通能够在建筑施工之前决双方的矛盾,可以避免了施工之后的大梁经济纠纷和财务矛盾。

3 BIM 技术在新型装配式绿色建筑中的应用

3.1 BIM 技术在前期准备工作的应用

BIM 技术归根结底是对新形式装配建筑以及建筑规模的预视技术。可以根据建筑要求所提供的数据建立相应的3D 模型,通过这样的模型能够对建筑材料和建筑施工方向以及建筑大小和建筑成本进行一定量的规模计算,让施工单位更加直观的看到每一个环境细节的具体施工方向,同时还能及时模拟计算出该工程的能源消耗,造价成本等。这样的预示结构不仅是建筑行业的发展必要,同时也是建筑行业未来不可或缺的模型规划技术。

通过BIM 技术在新型装配式建筑中的应用,可以使得将原本较为复杂的设计工程更加简易化,同时通过透明化,其工程设置环境,使得获取工程后,其工程量大量减少,同时计算出每个阶段所需的建材消耗和人力施工方向,以及经济财务效益。避免了过去传统式建筑行业中,因为其规模和财务预算无法预知的情况,或者因为其粗略计算而导致的后期企业经济收益颇微,同时,施工周期长,容易在各种施工过程中受到主客观因素的影响,发生设计图纸的部分修改或大量修改的情况,这样情况不仅使得工期不断拉长,同时也不能保证之后的设计效果和设计方案对甲方要求是否合适这一特点。

因此,BIM 工作和技术的参与在前期准备工作中十分重要,同时因为其技术的可自行调控性对其他环节也进行了更正,充分优化,使得省去了以往纸图纸中的多个环节,让整体的施工方法更加透明,简单,保证了工程能够在原定周期内保证质量,保证速度的高效完成。

3.2 BIM 技术在施工管理中的应用

随着装配式建筑的不断发展,人们对装配式建筑的潜力进行了进一步的挖掘,发现装配式绿色建筑不仅能够制作规模较小的环保性,旅游性小屋和相关的疫情期间所需要的一些紧急隔离住所,同时装配式绿色建筑的规模也可以进行较大的结构性建筑设计,其包括电气供暖,水暖工给等多个环节。

这样大型的建筑规模以及相应的生活细节环境,都具有一定的复杂性,包含了各种不同的施工工序及技术手段,如果对于协调工作没有进行及的把握和设计,可能会导致后期施工中出现各种问题对冲的情况,这不仅影响了工作效率,同时也会冲击企业和建筑行业经济财务。同时,也可以通过BIM 技术对施工现场进行合理规划,留出出机械设施,人工出入口和休息办公室的场所。不仅保障了高效施工的效率,同时也尽量的为施工环境带来更加良好的舒适体验,保证了员工的积极性。进一步阐述了装配式建筑在环境保护上的优势。同时,这样的方式还可以减少尘土飞扬的混乱工作场地,保障了员工的人身安全和生命健康,避免了大量工人由于长期劳作出现的硅肺病的问题。

3.3 应用套简灌浆技术

装配式建筑,其主打的核心优势就是其拥有良好的节能和环保效果,同时,对于建筑行业的场地要求也进行了更进一步的精简,在建筑行业得到了广泛的应用和切和切实,社会和政策保障。套简连接技术的应用能够进一步提升节点连接的质量,是装配工程技术设计过程当中的一项关键技术。

将装配式建筑理念进一步发挥在应用,该套件连接技术时,连接钢筋时采用的方式并非焊接,而是使用具有凹凸表面的圆形套简并灌注相应的酱料,这样就可以保证钢筋能够稳定的连接在一起,同时减少了焊接所带来的一系列的环境和人员受伤问题。这样的套简灌浆技术,进一步的保障了工人的人身安全,并且其主要优势还体现在了其具有更加良好的抗拉伸和抗压力的性能,由于套简的作用,可以使得钢筋连接处具有更高的可靠性,进一步提升了装配式建筑的任性和施工质量,同时,在施工的过程中保障了工作环境的安全。

在该技术的具体应用过程当中,为了使得钢筋的连接点受到更加有效的提升,往往会采取灌注浆液的形式,那样的技术和其硬度,通过了国际焊接标准,同时满足了一级接头标准在装配式建筑工程当中接点的连接技术十分重要,因为其保证了后续结构的框架作用和相应的承受压力极限。但由于其摒弃了传统的焊接技术及连接节点的施工过程也十分复杂,对灌浆检讨的质量进行控制也比较困难,因此具有较高的工程造价。

随着灌浆技术的不断拓展和灌浆所用材料的进一步发现,将更多的节能节约型材料运用其中,能够保障其工程造价的进一步降低,也保障账了其性能的重要发展。

4 结语

综上所述,随着中国社会经济的不断发展,建筑行业也应当追随时代的脚步,实现绿色建材和快速高效建筑的发展理念,人们的环保意识提升和绿色环保概念的不断输出,也使得建筑行业的应用水平的上升,通过3D 打印技术和BIM 技术的充分应用,使得装配式建筑也在新型的建筑行业中发挥出熠熠生辉的色彩及技术与装配,绿色结合之处,不仅高效的提高了材料的使用利用率,同时,能够加强绿色建筑的工作效率,节约大量的人力与成本。

通过BIM 技术的提前设计,能够更好的满足客户需要,保证个性化设计需求的同时,能够实现工厂到施工单位的点对点,技术对接,保证了我国建筑行业的可持续发展,同时也解决了工地占用土地资源的情况,节约了大量的社会资源和人力资源。绿色建材的使用和BIN 件数的切入,也使得在施工环节各个方向的细节都是更加透明化,使得细节的施工设计和人员安全都得到了保障。