BIM技术在装配式建筑设计中的应用

发表时间:2020/9/17   来源:《建筑实践》2020年5月14期   作者:杜丹丹
[导读] 这些年来,装配式建筑开始一步步的取代了传统的建筑设计方法

         杜丹丹
         上海栖舍建筑设计事务所有限公司山东分公司, 山东省济南市  250000
         摘要:这些年来,装配式建筑开始一步步的取代了传统的建筑设计方法,并且变成了运用得最为广泛的新兴的技术。它能够有效地解决装配式建筑设计中的那些棘手的难题,还可以让装配式建筑技术不断的优化和进步。基于此,以下对BIM技术在装配式建筑设计中的应用进行了探讨,以供参考。
         关键词:BIM技术;装配式建筑设计;应用
引言
         在设计装配式建筑时,应用BIM技术,可发挥其集成作用,通过数字虚拟手段,进行可视化平台搭建,从而可以更加直观、全面地监控项目推进过程,提升装配式建筑设计水平,因而具有十分重要的应用意义。通过该技术应用,不仅可以有效降低设计误差,而且可以提升其技术先进性,实现应用信息化数据化手段加强建筑工程建设技术的目的。
1BIM技术及装配式建筑概述
         1.1BIM技术概述
         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。
         1.2装配式建筑
         装配式建筑与通常建筑的主要区别在于,装配式建筑是在工厂加工之后运至施工现场进行组装的。与通常建筑的主要区别在于装配非常简单,占地面积非常小,资源和材料消耗相对较小等特点。但是,作为一种简便的住宅,装配式建筑不能长期使用,这对于装配式建筑的发展是一个很重要的问题。近年,虽然在我国装配式建筑在建筑业中的地位逐步提高,但至今仍无法进入生活的主流。因此,为了让装配式建筑在市场上有更好的发展,要把装配式建筑的许多优点应用于当前住宅领域中的长期居住建筑。
2BIM技术在装配式建筑设计中实践的现实意义
         当前阶段,建筑业呈现出快速发展的趋势,随之带来的环境污染物问题影响了工程建设使用的可持续性。这里的环境污染问题是指,建筑资源浪费、空气污染以及建设过程产生危害人体的有害物质。装配式建筑,作为有效改善上述问题的方法,不仅能够节约建筑物建设的工程量,还能降低造价成本。然而,装配式建筑结构设计无法采用传统结构设计方法,需结合BIM技术提供支撑。但相关建设者对BIM技术的运用优势不甚清晰,使得BIM技术无法在装配式建筑设计中发挥出应有价值。为此,相关建设者应对以往BIM技术运用情况进行分析,以找出BIM技术的运用优势,进而提高设计实践控制的效果价值。
3BIM技术在装配式建筑设计阶段的具体应用
         3.1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。
         3.2构件拆分
         拆分模型这一步骤实施是为了了解装配式建筑所需要的构件信息,从而使装配式构件预制工厂依据其信息进行构件制造。在进行模型的构件拆分时,应遵循合理的拆分原则,以便于工厂制造加工的方式进行构件拆分,使工厂可以更顺利地进行制造,并且可以顺利进行成本控制。利用BIM模型进行装配式建筑构件拆分,各构件结合模式可在其过程中得到充分展示,并可随时调取其细节部分进行检查和质量控制,有利于提升构件数据的完整性和安全性。利用模型将构件拆分为个体以后,应对其细节问题进行全面排查,并对其存在的瑕疵进行必要优化,在该过程中,应协调各设计参与者共同进行,以确保其技术科学性,并保证后续工作中当需要对其设计进行调整时,可顺利进行。
         3.3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。
         3.4设计优化
         利用BIM装配式建筑模型的可视化优势,对装配式建筑实施构件分析,并对其连接构造进行相应设计,可得到构件加工图纸。在该图纸上,应包含构建的全部信息,使装配式建筑构件制造工厂在参看该图纸时,可全面了解其所需要的模具规格,以及钢筋的尺寸数据,和其他制造装配式构件时所需要的数据信息,使设计方与制造方对接无误。初步设计完成后,应对各专业部分进行模型派发,使其各司其职,完成其职责范围内的深化设计,调整和完善其细节部分。在应用BIM技术进行装配式建筑模型创建时,还可结合虚拟仿真技术,进行装配式建筑建设现场的虚拟呈现,供安装工人观看了解,使其深入了解设计中的重点,以便在实施装配时更好地把握装配重点环节,进行精细化构件装配。
结束语
         基于BIM技术的装配式建筑设计应用研究中,将BIM技术、止水建造等相关理论应用于装配式建筑设计中,解决了装配式建筑在施工过程中所设计的结构稳定性、施工安全等诸多相关问题,为装配式建筑向着工业化发展提供良好的解决方案。BIM技术主要应用于装配式建筑设计、生产与施工等整个项目工程阶段,提出BIM技术实用价值的建筑参数化设计,同时获取预制构件生产、运输与装配信息,合理设计整体结构。
参考文献
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