BIM 技术在装配式建筑设计中的运用分析

发表时间:2020/9/15   来源:《建筑实践》2020年12期   作者:周秀
[导读] 随着这些年,我国建筑行业发展的速度变得越来越快
        周秀
        山东泰山普惠建工有限公司  山东 泰安  271000
        摘要:随着这些年,我国建筑行业发展的速度变得越来越快,并且,呈现出欣欣向荣的景象。这全都要归功于装配式建筑的设计的优化和进步,作为装配式建筑设计中最为关键的一个组成部分,BIM技术发挥出了重大的作用,BIM技术不仅对于装配式建筑的质量有着重要的影响,而且也促进了我国建筑行业的发展,所以,笔者会分析BIM技术在装配式建筑设计中的应用,指出其存在的问题,目的是希望能够提升装配式建筑的质量。
        关键词:BIM技术;装配式建筑设计;应用实践
        
        0前言
        所谓的BIM技术其实是把建筑物的功能的特性和物体用数字化的形式来表达出来,而且在建立数字化的模型的时候,可以将建筑物的相关数据进行实时的传递和分享。BIM技术在应用的过程中,会呈现出下面几个特点:①可视化。所谓的可视化,其实指的就是BIM技术建立出来的建筑模型是透明的,可以全方面的展示建筑物的具体的信息。②协调性,BIM技术的这一特点的存在是因为设计人员和管理人员,能够在BIM技术的帮助下来协调施工或者是设计工作过程中的各种问题。而在目前这一阶段,BIM技术在应用的过程中,主要被用于建筑模型的建立。通过建立出来的建筑物的数据模型可以清晰的发现施工过程中会存在的问题,并且找出相应的解决措施及时的做出调整,这样可以有效的避免在实际的设计过程中或者是在施工的过程中发生安全问题。BIM技术的出现能够帮助装配式建筑建立起一个更为专业的平台,并且还可以充分的应用这一设计平台,对建筑的具体的信息尽心更改和重新建设。这样一来就能够让设计人员可以快速的发现问题,并且更好的解决那些问题,从而增加建筑的安全性和稳定性。
        1BIM技术在装配式建筑设计领域中的应用价值
        1.1设计论证
        在装配式建筑工程设计阶段中,受到人为因素影响,所编制设计方案往往会存在一定的设计问题,且部分问题难以被直接发现。这一问题的存在,限制了工程设计水平的提高,并导致部分工程的实际施工情况与设计预期产生出入。BIM技术的应用,可凭借技术高超的数据采集与分析能力,辅助设计人员快速发现各项设计问题,从而更准确、客观的验证设计方案是否科学可行。此外,根据项目具体要求及实际情况,从中选择最为适宜的设计方案作为最终方案,开展深化设计工作,即可有效预防各类设计与施工问题的出现。
        1.2提高设计效率
        在传统工程设计模式中,设计人员需开展大量高重复性、基础性工作,包括工程信息采集、数据分析、参数计算等工作。同时,还需将各项设计参数与相关施工规范进行对照分析,方可确保工程设计方案合理可行,与我国相关施工规范相符合。此外,受到人为因素影响,时常出现数据计算错误与各类设计问题,进一步降低了工程设计效率。利用BIM技术,设计人员仅需将相关工程信息、设计标准及内容导入至BIM软件,运用软件的建模纠错使用功能,可在短时间内发现、展示设计方案中所存在的具体问题,并替代人工开展工程图纸绘制、数据采集分析等设计工作。
        1.3推动构件设计标准化发展
        在预制建筑构件设计环节中,由于这项设计工作涉及诸多专业领域,且出图量较大,有一定可能出现专业设计碰撞,构件设计参数计算有误等问题,最终使得所制作各类预制建筑构件的规格尺寸与实际施工需求不符。BIM技术的应用,则有效解决了这一问题,技术将持续采集工程相关信息,并根据信息关联情况,对各类工程信息进行有效整合、分类管理,为后续预制建筑构件设计工作的开展提供有力信息支持。同时,BIM技术也将为不同专业设计人员提供协调优化数据。当任意一项设计参数更改时,也将自动对所构建三维建筑信息模型、相关设计参数及具体性能要求进行适当调整。如此,即可确保所设计、制作预制建筑构件与工程施工需求相符合。
        2BIM技术在装配式建筑设计阶段的具体应用
        2.1模型转换
        以某装配式建筑工程为例,设计人员在运用BIM技术时,使用REVIT等软件产品,通过输出及输出接口,将建筑信息模型导入软件系统中,开展结构分析计算工作。随后,将计算结果及设计内容导入至REVIT软件中,在其基础上构建结构模型。在常规工程设计模式下,设计人员应在视图分析过程中,根据工作需求添加若干标注信息、下达相关操作指令。

同时,采取文档形式,对所绘制施工图进行留存处理。对BIM技术的应用,实现了对结构分析模型构建及转换步骤的简化。但是,在这一操作过程中,有一定可能出现所转换BIM结构模型失真、数据丢失问题,难以实现无缝连接设计目的。因此,设计人员应注重对分工操作模式进行适当调整,分析各类转换问题的出现率、提前采取有效解决措施。例如,在结构模型与结构分析模型转换过程中出现构件错位、梁端钢筋长度偏差等问题时,应额外采取人工检查手段。
        2.2规划设计调整
        BIM技术在装配式建筑规划设计层面上,发挥出极为显著的应用效能,有效解决了各项设计难题。同时,还实现了对各项设计要素与影响因素的综合分析、有效整合,确保所制定规划设计方案切实满足工程施工需求。例如,在传统工程设计模式中,既面临着设计冲突问题,不同专业的设计反向、理念存在差异,还需设计人员全面把控各项重要环节,方可确保场地预设等模式的应用作用得到充分发挥。通过BIM技术具备的优化性、模拟性及协调性,避免了设计冲突等问题的出现,将工程设计难度控制在较低程度。
        此外,从建设定位与评估角度来看,唯有满足设计定量需求,方可保证预制构件规格尺寸等设计参数与工程施工需求相符合,这也在客观层面上加大了设计工作量与规划设计难度。对BIM技术的应用,可在已知工程信息及设计内容基础上构建三维建筑信息模型,提高设计人员对工程图纸及整体设计情况的直观了解程度,便于数据统计与定量指标计算工作的开展。同时,将工程设计架构以及实际施工参数二者间的误差值控制在合理范围内,确保所编制规划方案合理可行。
        2.3埋件布置
        在预埋件布置环节,如若对任意一处预制构件预埋件内嵌组形状或是相关设计参数进行调整,将以此为诱因引发连锁问题的出现,导致其他部分设计参数出现变更。为解决这一问题,部分企业选择运用BIM技术,基于埋件布置情况,设置全局参数以及关联参数。在设计人员更改某项设计参数时,BIM软件将所修改参数导入至配套数据库中,并在所构建三维建筑模型中显示预制构件的变化情况,将具体情况向设计人员进行反馈。如显示预制墙板连接件高度的变化情况、实时高度是否与相关施工规范、设计标准相冲突等等。例如,在BIM技术应用前提下,设计人员在选择梁板钢筋吊环吊钩形状时,根据软件所提供协调数据,合理布置预制柱组,并对钢板高度、柱连接高度等设计参数进行优化调整。同时,也可选择采取调用或是平移等处理方式,明确设定吊梁具体参数,为后续吊钩设置工作的开展提供明确参考。
        2.4钢筋设计
        在钢筋设计环节,对BIM技术的运用,可以持续对相关工程信息进行采集、分析,为钢筋施工方案的设计提供信息支持,合理制定钢筋布置工序流程及各项参数。以某装配式建筑工程预制梁钢筋布置设计为例,设计人员运用BIM技术,在相应软件中创建梁纵筋以及箍筋布置程序,直观化显示各处钢筋的相对位置、划定箍筋加密范围。同时,还应用这项技术开展箍筋间距、纵筋断开位置等参数计算工作。
        2.5拆分设计
        在传统建筑设计模式中,设计人员序号消耗大量时间与精力开展施工图纸绘制工作,如绘制外墙体、楼板、内剪力墙等各类建筑部位的结构图纸,再将图纸交付至工厂进行制作,整体设计效率较为低下。但在BIM的优势作用下,能够构建可靠的三维模型,并将模型中各处独立建筑部分进行拆分处理,拆分为各类独立预制构件,可快速生成预制构件的三维结构模型,无需设计人员重复绘制构件结构图纸。
        2.6碰撞检测
        装配式建筑具有无可比拟的优势,但也存在很多影响因素,其所制定设计方案普遍存在各类管线与建筑部位软硬碰撞问题。例如不同管线交接处安装位置相重叠,或是管线与周边建筑结构的间隔距离过大或过短。可选择运用BIM技术开展碰撞检测,生成检测报告,对各处软硬碰撞点进行标记。再以此为依据,完善和改进设计方案,保证设计方案的准确可行。
        3结语
        综上所述,虽然BIM技术在装配式建筑设计领域得到广泛应用,大幅提高了工程设计水平及效率,但仍旧存在一定的问题。因此,企业应加强对BIM技术的应用与研发力度,不断完善技术理论体系,探索与装配式建筑设计工作相适应的技术应用模式。
        
        
参考文献:
[1]徐创新.BIM技术在预制装配式建筑设计中的应用[J].建材与装饰,2020(20):81+84.
[2]武生龙.BIM技术在装配式建筑设计中的应用[J].建材与装饰,2020(20):93-94.
[3]孙兵.BIM技术在装配式建筑结构设计中的应用[J].建筑结构,2020,50(13):160.
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