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建筑信息模型(BIM)研究配筋砌块砌体建筑结构

时间:2022-05-25 14:25:05 浏览次数:

摘 要:当前的建筑行业面临着信息和资源方面的严重匮乏,来自可持续发展的压力也越来越大,建筑效率的提高势在必行,新技术革命的浪潮即将到来,设计师和工程师们也希望可以发现一种新技术来帮助他们合理利用建筑资源,因此,建筑信息模型技术应运而生。本文通过研究建筑信息模型,进而探讨配筋砌块砌体建筑结构体系及其相关模型的构成。尝试提出适用于配筋砌块砌体建筑结构体系的模型类型及其构成,并构建模型与信息之间的联系,形成完整的配筋砌块砌体建筑结构体系,完善建筑信息模型应用框架。

关键词:BIM 配筋砌块砌体 建筑结构

引言:建筑作为人类生活必须的物质环境基础,随着人类物质生活水平的提高和现代社会的发展,建筑行业得到了政府的相关政策扶持,并借助需求的驱动和良好的经济势头飞速发展。但是随着越来越多的外资建筑企业不断涌入中国建筑市场,我国建筑行业竞争也变得更加激烈。

一、项目研究现状

建筑信息模型运用广泛,相关研究也很深入,比如说国外的斯坦福大学就曾开发出基于BIM模型的多学科优化方法,该方法可以用于建筑热能方面的设计。通过数据模型的分析处理,通过模拟实验引入参数分析BIM模型的工作方式,通过实验发现建筑物能量与采光辐射等方面存在的问题,这可以协助工程师进一步完善自己的设计理念,并更好的理解建筑能源转化方面的知识。我国也有建筑学家在此方面进行过研究,针对建筑行业采用的虚拟设计与施工流程,开发出了一套完整的框架系统。

在“十一五”国家科技支撑计划重点项目“建筑业信息化关键技术研究与应用”模块中,就曾结合了我国建筑业生产与管理的现状,对建筑业企业的资源处理和信息集成技术等问题进行了深入研究,重点强调建筑业系统集成和协同工作问题以及综合化管理进程,强化企业管理模式和生产技术的创新。

二、配筋砌块砌体建筑结构体系建筑信息模型构成

(1)配筋砌块砌体建筑结构体系的信息需求

为解决在出现工程中的模型架构问题,配筋砌块砌体建筑结构体系从建筑工程全生命周期的角度对工程中出现的模型架构问题进行了调整,并从建筑行业中各个相关参与方的角度对整个建筑信息模型的流动情况进行分析,结合时间与空间等特定因素,根据情况全面地研究配筋砌块砌体建筑结构体系中存在的信息需求。

建筑物与一般的工业产品不同,它虽然也归类于人造产品之列,但拥有其自身的特点。同时,对于建筑物来说,多样性的表现十分明显,不同地区的建筑物对位置也有要求,受其功能需求和地理位置的限制,工程设计师的想法也是大不相同,最终形成的建筑产品五花八门,基本不会出现两栋完全一样的建筑。建筑整个生命周期内,参与设计和施工的人员众多,其中包括工程设计师和建筑工人等,且不仅限于此,他们都对配筋砌块砌体建筑结构体系的信息有着相关需求。

(2)配筋砌块砌体建筑结构体系应用

针对一般建筑物来讲,其建筑中的信息主要来源于一些专业的几何信息、定位信息等,材料和物理信息的应用也很广泛,同时,对于工程时间的掌握也不容忽视。当建筑采用配筋砌块砌体建筑结构体系时,它的主要工作方式是采用混凝土小型空心砌块中的劈裂砌块等进行园林景观的设计,实际应用效果如图所示:

建筑物构成要件所使用的材料主要以装饰性砌块的运用为主,通过不同的砌块大小与形状的排列组合,加上不同颜色的变化,构建出合适的建筑景观,这其中的搭配除了装饰性的建筑材料构成之外,还存在功能性的建筑構件部分,比如保温墙体的铺设。在配筋砌块砌体建筑结构体系中采用的另一种比较常见的方案是夹芯墙墙体,这种墙体从功能与材料层面上主要由三个部分组成:外叶墙、内叶墙以及中间的保温材料层,这种组成方式可以加强材料本身的适应性,使其能够在多种环境下发挥作用。

三、BIM平台构筑配筋砌块砌体建筑结构体系的建筑信息模型研究

(1)BIM平台研究

传统建筑行业模型的建立需要花费很多的时间和精力,为了能够克服这种弊端,并建立基于该设计框架的建筑信息模型,我们需要结合计算机技术进行快速的模型构建。BIM的实现一般需要贯穿整个建筑项目生命周期的始终。BIM的应用需要大量相关软件的帮助,在同类软件的应用过程中不能始终依赖某一个特定程序,为了充分发挥建筑信息模型的使用价值,需要涉及更多的软件。

如图所示,这四类软件是构成BIM软件平台的基础,这四个方面的不断延伸组成了贯穿整个建筑生命周期的BIM软件系列。其中的核心软件就是建模软件,分析计算软件是对建立的模型进行优化的软件,可视化模拟软件是对优化过后的模型进行模拟的软件,最后得出的建筑信息需通过管理软件在建筑的使用过程中进行信息的全程监控和管理工作。

(2)砌体建筑信息模型架构

在整个设计架构中,与建筑工程相关的所有元素统称为目标,其中包含代表建筑工程主要部分的目标,不构成实际工程的相关目标以及用于工程定位测量的基准,并且需要用于二维视图等高级操作表达目标对象的状态。在建筑信息模型中构成建筑工程实体的对象称之为模型,包含主体部分以及其他构件组成部分。主体对象是指可以在建筑用地独立建造的实体单元对象,如墙体和楼板等。主体对象是建筑物的重要组成部分,其构造与组成方式不允许修改,只能对相应的参数进行调整,而构件部分则可以根据建设过程中的其他需求进行灵活的改变。

四、结论

本文主意围绕目前正处于稳步发展的BIM技术,结合其在新型建筑结构体系中的实际应用,对应用情况进行深入的探索与实践研究,将BIM技术应用于配筋砌块砌体建筑结构体系之中,从建筑生命全周期的角度与建筑相关参与方的角度,对该新型建筑结构体系提出了比较全面的建筑信息模型框架。

简而言之,如今BIM与新型建筑技术相辅相成,是建筑行业与新兴技术的完美结合,提高了新技术在建筑行业的应用能力和影响范围,有效推动了建筑行业的发展,然而建筑信息模型的价值还未被完全发掘,为了使该系统能够更好的服务于建筑业,仍然需要大量科研工作者的共同努力。

参考文献:

[1]张建平. BIM在工程施工中的应用[J]. 施工技术, 2017(16).

[2]刘照球. 基于BIM建筑结构设计模型集成框架应用开发[J]. 同济大学学报(自然科学版). 2015.07.

[3]王凤来. 配筋砌块砌体结构承重墙体系发展概况及应用效益分析[J]. 新型墙材, 2016.

[4何关培. BIM和BIM 相关软件[J].土木建筑工程信息技术, 2015.

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