基于BIM的装配式建筑一体化协同设计

发表时间:2020/8/19   来源:《基层建设》2020年第9期   作者:陈岳强
[导读] 摘要:装配式建筑由于其效率高、对环境污染小,是国家建筑行业转型的必然趋势。
        中山市金澳房地产开发有限公司  广东中山  528400
        摘要:装配式建筑由于其效率高、对环境污染小,是国家建筑行业转型的必然趋势。装配式建筑既是一种建筑模式,还是一种繁琐的系统项目,要求采取系统项目的方法及思想去处理现实问题。针对装配式结构设计来说,装配式结构设计既增多了部件拆解、深化设计等要点,从设计观念、步骤、方法等方面也要有一定变化。BIM模型的推广与逐步成熟,给装配式结构协同设计的体现带来了新的方法与平台。
        关键词:BIM;装配式建筑;一体化设计;
        引言
        BIM(BuildingInformationModeli-ng,建筑信息模型)是将现场实际进行的工程项目利用计算机模拟生成的计算机模型,通过计算机平台整合工程项目各个环节的相关信息,在全建筑生命周期内实现所有相关数据互通,让所有参与工程项目建设和后期运维人员利用数据平台充分掌握整个工程项目的各个环节,并且对出现的问题采取高效应对,在整个建设和运营过程中由于各方协同工作,在节约成本、缩短工期和提高生产效率等方面发挥重要作用。
        1 装配式建筑设计概况
        在这一阶段,生态保护建筑设计和其他建筑形式设计得到了比较科学的运用。在各种风险评估中应特别注意如何充分发挥管控的引导作用,促进行业稳定发展。建筑工程系统和建筑工程管理完全一致。基于传统装配式设计管理,建筑设计管理应满足先进技术要求。具体技术要求不应在后续系统维护阶段进行确定。连接电路设计编制完成后,应及时满足安全防护要求。在管控后续的技术应用发展过程中,应继续大力推广应用现有的管控技术方法,以有效满足管控产业化的发展要求。装配式房屋建筑设计与此问题有很大密切关系。通过对建筑设计等一系列因素进行有效管理控制和分析研究,环境能力往往可以得到显著提高。
        2 协同设计
        2.1 含义
        协同工作,即依靠计算机支撑的网络环境,员工通过数据共享、转换与相互协作体系,顺利完成任务。工程协同设计属于协同工作在设计方面分支,经创建依靠网络的协同设计氛围,使用统一专业规定与协同设计系统,实现设计信息实时共享,以不断提升设计效率。建筑行业中,协同设计通常分成2D协同设计与3D协同设计。而BIM协同设计相对于2D协同设计其操作内容更为丰富、效率更高,具有显著优点。
        2.2  BIM协同设计与传统设计对比
        传统设计方法在项目设计中是阶段性、单向的,缺乏交流,设计过程快速简单,在过程组织、任务快速分配上有一定的优势,但项目各参与方之间缺乏交流,无法进行方案的最优化配置。同时,由于各专业设计工具不尽相同,信息缺乏统一性,导致各专业间的信息数据无法完全共享。BIM协同设计方法强调“设计迭代”,即建筑设计从初期的概念设计到最终的施工图设计不断迭代,在设计前期将所有关于设计问题的各方思想统筹考虑,建筑师不再是唯一决策者。BIM协同设计是基于同一个三维模型的“闭环”,各专业可以通过网络服务器实现同步设计,信息可在上下游专业之间无缝传递共享,缩短了专业之间协调时间。
        3  BIM技术视角下的装配式建筑协同化设计
        3.1 设计施工图纸、建立模型
        利用BIM技术和地理信息系统,可以随时采集当地的地理信息,同时可以做好对数据的详细分析。相关人员选定好项目的建造地址并做好场地的分析与规划之后,就可以根据项目的特点建立起相应的BIM模型。这一模型是通过计算机辅助设计系统也就是CAD来完成的,它所绘制出的图像与普通的二维图像不同,在融入BIM技术之后可以设计出三维立体化的模型。模型当中各项信息之间具有动态关联性。在模型创建的过程中,如果需要对其中的某一项数据进行更改的话,整个模型当中的多项参数都会发生改变,这样可以有效避免传统图纸修改过程中遇到的困难。

在模型建立的时候,设计人员可以将各项信息整合到该模型当中,这样有利于做好对项目信息的整体把控,对图纸的修改来说也比较便利。
        3.2 碰撞检测
        依靠BIM模型能够处理传统2D图纸上难以找到碰撞问题的不足,明显削减了施工环节隐藏的安全和质量隐患。依靠BIM模型的可视化特点,在正式开工以前能够对重要的施工位置,例如工艺管线、工艺机械等组织碰撞检测,及时找到其中的缺陷再完善,能够把偏差维持在科学范围内[1]。而且,基于BIM模型,把计算机软硬件、传感仪等相整合,创建集听觉、视觉以及触觉于一身的仿真环境,如此就能够在虚拟环境下感受装配式工程施工效果,找到问题及时整改,降低原材料耗费等。此外,在管线完善方面,经过创建、碰撞、调节,加之图纸会审、BIM系统和变更讨论等提升了管线模型的可操作性,保证模型和实际不会有明显误差。
        3.3 拆分构件、优化设计
        在建立完成BIM模型之后,就需要形成能够进入到工程制造的构件。在这个过程中,可以通过将BIM模型进行拆分的方式来实现对设计的优化。构件拆分的原则是要避免构件数量较多的情况,这是由于很多构件的形状都比较复杂,为了后续更好地在工厂当中完成加工并有效控制施工成本,工作人员需要在BIM模型的基础上来完成构件拆分工作,这样可以使项目更具有整体性,并有效避免数据的丢失。
        3.4 造价管理
        在装配式建筑传统设计的过程中,使用的软件只有计算机辅助系统,该系统只能完成简单的绘图,并不能直接生成对项目的造价,这需要造价管理人员使用其他的软件来完成造价的计算,在一些情况下甚至需要造价人员通过手工计算的方式来完成造价的统计。而应用BIM技术之后就可以在设计的同时同步显示项目的造价,实现对造价的自动统计。这样不仅可以避免传统算法造成的失误或者数据丢失,同时还可以为造价人员对造价的计算与管理提供方便。
        3.5 项目量运算
        装配式结构中,在采集与整理原材料之后,为保障设计方案的可操作性,还应当对完工模型展开二次施工,即把设备运转、能耗以及安全等要素融入模型内,并清理剩余的数据。在传统项目量运算过程,不同造价者由于经验、专业和实践能力等有区别,对设计图纸的了解也不一样,这就使得最后的结果也存在差别;就算是同一个造价者,不同的计算系统、计算方式等结果也不一样,如果产生以上问题,将导致无休止核实,劳动量大,还将影响后期施工工作。但是,伴随BIM模型的使用,实现智能化计算项目量,让项目量运算过程自动化与便捷化,提升了计算真实性,减少因为人为因素引起的项目量运算结果误差很大的情况,为施工工作带来有效依据。
        结束语
        伴随绿色环保思想的逐渐深入,装配式结构以其能耗低、节省资源、施工方便等优点,使之在建筑领域得到推广使用。并且作为绿色工程的新载体,是促使传统建筑模式朝着现代化建筑模式改变的关键途径。BIM模型的使用,为完成装配式工程战略目标带来了技术支持,利用计算机系统创建出3D模型,仅需把相关参数导进软件内就能够完成设计方案完善,直观掌握装配式结构竣工后的效果和设计方案中的不足,及时改善。因此,依靠BIM模型的装配式结构协同设计优点明显,值得进一步推广,但其中也有许多问题值得深入探究。
        参考文献
        [1]卢睿.基于BIM的装配式建筑一体化协同设计[J].安徽建筑,2020,27(05):159-160.
        [2]欧阳婷,聂凡茗.基于BIM技术视角下的装配式建筑协同化设计研究[J].居舍,2020(13):86.
        [3]李希胜,刘勤文,王军.基于BIM的装配式建筑协同设计方法[J].土木建筑工程信息技术,2020,12(01):76-83.
        [4]张晟源.基于BIM技术的装配式建筑协同化设计[J].全面腐蚀控制,2019,33(12):91-93.
        [5]渠立朋.BIM技术在装配式建筑设计及施工管理中的应用探索[D].中国矿业大学,2019.
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