三维模拟技术建筑工程应用

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三维模拟技术建筑工程应用

摘要:

随着三维模拟技术的不断成熟,越来越多的行业开始将三维模拟技术引用到行业中,实现行业的变革。文章通过实例介绍三维模拟技术在建筑工程施工中的应用,论述了三维模拟技术对建筑工程施工质量的影响,及对整个建筑行业的意义。

关键词:

三维模拟;建筑工程;施工

当前的建筑工程施工模式依据工程二维图纸设计施工,实现建筑物的立体呈现。这种施工模式与三维模拟技术的技术流程一致,都是将二维图纸转化为三维立体。三维模拟技术在建筑工程施工技术中的应用范围十分广泛,如混凝土工程、电气线路工程、给排水工程等。

1在建筑工程混凝土施工中的应用

混凝土工程是建筑工程中最为主要的工程,现代建筑物的基础、梁、柱都是采用混凝土结构。混凝土工程包括许多子单位工程如钢筋工程、模板工程等。混凝土施工技术需要考虑许多因素,钢筋工程中钢筋的绑扎是否科学规范、模板工程中模板支模是否合理、混凝土施工中混凝土的配合比是否满足设计要求、混凝土的养护方法、时间是否合理等。这些都会影响混凝土工程的施工质量,导致混凝土结构出现龟裂、蜂窝、麻面、裂纹等缺陷。通过三维模拟技术真实模拟混凝土施工技术的整个施工流程和现实施工条件,探索影响混凝土施工质量的因素,提高现实混凝土施工质量。主要步骤:①根据混凝土结构的结构图,建立混凝土结构的钢筋模型,真实模拟出设计要求的钢筋数量和绑扎要求;②依据设计中混凝土结构的保护层厚度要求,建立模板模型,并将模板模型与钢筋模拟安装保护层厚度要求装配好,做到密实,牢固[1];③依据设计的混凝土结构强度要求,计算出混凝土的配合比,包括水泥、砂石、粉煤灰、添加剂的含量,依据配合比模拟混凝土砂浆,并将混凝土砂浆引流到已建好的模板钢筋模型中;④模拟现实的混凝土搅拌施工,震动混凝土模型。在三维模拟软件中设置相应的混凝土浇筑的天气温度、空气湿度等参数;⑤拆模,形成一个混凝土结构模型(见图1)。模型建好后,设置一定的参数对混凝土进行分析,查看混凝土施工模拟的结果。通过模拟混凝土施工的整个施工流程,可以对影响混凝土施工质量的因素进行探究。若分析结果显示,混凝土结构模型的强度不满足设计要求,通过改变混凝土的配合比,来逐步调整,以探究出满足设计强度的混凝土配合比。若混凝土结构模型上出现许多蜂窝、麻面,说明混凝土施工过程中模板工程和混凝土浇筑搅拌出现了问题。模板模型密封性不够,造成混凝土砂浆从缝隙流走,混凝土浇筑时搅拌模拟不到位,导致混凝土砂浆中的砂石都沉淀到底部,出现缺陷。通过改进模板施工质量和浇筑时搅拌操作,来避免这些缺陷。三维模拟混凝土施工技术能够帮助混凝土施工中很好的把握各个流程,加强容易造成缺陷环节的施工质量,确保整个混凝土结构外光内实、无裂纹、无缺陷。

2在建筑物装修工程中的应用

建筑物的装修工程是建筑物最终呈现的收尾工程,装修工程的施工质量直接关乎在客户对建筑工程的第一印象。客户根据自己的喜欢对装饰房屋的油漆、地板、家具、灯饰等提出自己的意见。装修施工单位根据客户意见进行选材、施工,使房屋最后呈现出客户理想的效果。由于建筑工程的装修都是一步一步的来实现,最终呈现的效果与最初的预期会有一定的差距,装修过程中客户意见的举棋不定,造成装修过程常常会出现返工现象,加大了建筑工程的成本。利用三维模拟技术来模拟建筑工程的整个装修过程。根据客户的喜好进行房屋模型的装修,并将装修效果立体的呈现在客户面前,能够有效的减少装修过程中的返工,节约建筑工程的成本,提高工程质量。根据建筑工程的结构图,利用三维建模软件建立整个房屋的三维模型,根据客户的要求设置墙壁的颜色、地板的类型及颜色、灯饰的风格、家具的风格等。为了能够更加真实的反应装修效果,结合市场上提供的家具信息、灯饰信息来建立家具模型库、灯具模型库。在与客户进行装修方案商议时,可以从模型库中选取客户喜欢的床、桌椅、沙发、吊灯、壁灯等模型,并将这些模型按照客户的要求按放到建筑物的相应位置。通过三维模拟技术真实的展示建筑物装修完毕后的效果,当客户确认好装修方案后,将模型中的各个模块调出,给相应的施工部门,对建筑装修工程展开施工。严格按照模型的颜色、款式进行施工,可以确保建筑物的最终装修结果与装修方案一致,满足客户要求,提高施工质量,节约施工成本。

3在建筑电气工程中的应用

电气工程是建筑工程的一项隐蔽工程,最终呈现的结果就是确保建筑物内的电气设备能良好的运行。电气工程中的电气线路管道布设后,都是被隐蔽在建筑的墙体或者地板之下,一旦出现问题,检修工作将非常负责。在电气工程管道布设中经常会出现管道交叉跨越的现象,需及时的改变线路走向,来减少管道线路的交叉跨越,会出现重复返工的现象。利用三维模型技术可以有效的避免管道线路出现交叉跨越现象,帮助检修工作快速的找到线路故障点,提高检修工作的效率。根据建筑物的电气线路图纸在建筑物模型中模拟电气工程的线路布设。可以在电气管道预埋施工前、水电管道布设施工前,通过三维模拟技术来检验电气工程设计图纸是否符合现场施工实际要求;在电气工程施工前发现问题,解决问题;杜绝电气工程施工过程中出现设计问题影响施工进度和施工质量。三维模拟水电管道布设,可以真实的知道每段管道所布设的位置是否合理,是否与建筑本体结构存在位置上的冲突,管道的长度、大小等。有助于施工过程中,精确截取每段的长度,避免浪费,节约资源。三维模拟电气工程管道施工,当电气工程线路出现故障时,影响电气设备的运行,根据电气线路的三维模型,维修工人能够快速的找到故障所在的主线及其走线情况,快速查明原因,进行维修。三维模拟电气管道施工,可以在施工前模拟整个施工的过程,了解施工所需要的材料情况,以便在施工过程中能够更好的控制施工质量。

4结束语

文章通过实例分析三维模拟技术在建筑工程施工中混凝土工程、装饰装修工程、电气工程的应用,介绍了三维模拟技术给建筑工程施工带来的便利,切实提高了建筑工程的施工质量。三维模拟技术将更加真实的模拟建筑工程施工,保障施工质量,节约施工成本。

作者:陈学明 单位:广州市房屋开发建设有限公司

参考文献:

[1]邵光华.BIM技术在建筑设计中的应用研究[D].青岛理工大学,2014