基于BIM技术的装配式建筑设计应用研究

发表时间:2021/3/8   来源:《基层建设》2020年第28期   作者:陶首勋
[导读] 摘要:为积极响应国家“淘汰低端产能供给,提升中高端产能供给,开展供给侧改革”的经济发展战略,建筑行业应贯彻落实“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念,推进供给侧结构性改革和新型城镇化发展的要求,大力发展钢结构、混凝土等装配式建筑。
        广西壮族自治区建筑科学研究设计院  广西南宁  530000
        摘要:为积极响应国家“淘汰低端产能供给,提升中高端产能供给,开展供给侧改革”的经济发展战略,建筑行业应贯彻落实“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念,推进供给侧结构性改革和新型城镇化发展的要求,大力发展钢结构、混凝土等装配式建筑。BIM技术的开发与应用,在维持装配式建筑设计优势特征基础上,助推建筑物设计践行智能化、数字化发展路线,明显提升了装配式建筑各部件设计准确度,打造高品质项目。
        关键词:装配式建筑;BIM;建筑设计
        引言
        利用BIM技术深入分析装配式建筑设计阶段,可以发现想要提升装配式建筑设计的效率和质量,就有必要利用BIM技术,因为BIM技术能够帮助建筑设计师控制设备中可能出现的误差,并且优化设计过程。因此本文也主要围绕在装配式建筑中的BIM技术的应用价值进行研究和探讨。
        1装配式建筑特点
        相较于传统钢筋混凝土建筑以施工图为导向,在现场进行浇筑的理念,装配式建筑更注重构件在工厂预制化生产,在现场进行构件安装组装。在工厂按照所给的尺寸、材料等信息进行所需构件的加工生产,也就是预制。装配式建筑可以简单地理解为:把建筑的各个组成构件在施工作业现场点对点组装而成的建筑。装配式建筑相较于传统建筑建造的优势在于:建造速度快,节省人工,而且BIM技术的特性,如可视性、协调性、模拟性、可优化性及可出图性等,不仅能够实现建筑的可视化设计、数字化生产、精细化施工,还可以解决装配式建筑发展中的管理问题。
        2BIM技术的装配式建筑设计应用
        2.1模拟装配式建筑的施工过程
        在装配式建筑的施工阶段应用BIM技术能够很好地将施工全过程模拟出来,逐一演示施工中可能出现的各类问题,提前制定好解决这些问题的有效对策,及时的改进并完善现有的施工方案,最大限度地降低施工中出现事故的概率,同时也很好地控制了资源的消耗情况。比如,装配式建筑施工中需要吊装PC构件,应用BIM技术后就能够管理整个吊装过程,将PC构件的各类属性和参数全部写入到施工计划中并进行模拟施工。而在确定了施工方案后,工作人员就可以借助计算机设备来实时管理整个施工进程,实际吊装PC构件时,应在充分考虑到吊装操作规范以及施工具体线路的基础上,来衔接配合好施工中的各个环节,从而保证实际的吊装质量。另外,借助于BIM技术还能够根据时间阶段很好衔接各个阶段的施工模拟动画,将施工过程直观表现出来。有些现场的连接节点构造较为复杂,并且对施工有很高的要求,那么为保证施工的精准性,也应利用BIM技术将各个节点连接起来并进行可视化的展示。
        2.2三维建模与图纸设计
        将BIM技术用于装配式建筑预制件设计过程,有益于提升工程设计相关指标准确度和工作效率质效。在具体实践中可组织设计人员利用BIM三维虚拟仿真系统规划设计装配式建筑物模型,亲自前往建筑场区考察,精确采集地质勘测、建筑测绘等诸多信息,基于BIM技术建设完善化数据库,快速传送各种数据。BIM系统可智能分析数据信息,组织设计人员进行操作、控制,在短时间内精确设计出建筑构件规格大小,快速模拟设计建筑体造型。

BIM还能结合技术策划要点,合理设计装配式建筑的平、立、剖面图,在达到使用功能的基础上,利用模数协调的方法,将提升末班使用率与体系集成度设定为目标,不断提升图纸设计水平。结合装配式建筑施工特征,在设计平面图纸时要考虑墙板组合问题,加强不同专业之间的协同性,循序渐进实现建筑设计的模数化、标准化。
        2.3BIM技术能够深化生产
        BIM信息化技术可以将装配式建筑的设计预制零部件以直观的参数信息方式导入自动生产机器中,设备则可以很快将所需材料制造出来,这样施工人员就可以通过可观性数据更好地了解施工步骤。通过应用BIM技术,能够节减生产所需时间,形成“拉动式生产系统”。BIM技术的使用,还能在生产前进行“深化”工作,应用分析软件并且让设计自动化,从而减少厂家优化设计的费用,提升生产品质,协调计划方案,降低成本浪费。
        2.4运维阶段
        1)提高运维阶段的设备维护管理水平利用BIM技术和无线射频技术的组合,可以建立一套信息技术共享平台,在该平台内上传和共享装配式建筑的相关信息参数,有助于提高人员维护的效率和遇到突发情况时做出准确有效的判断。例如,当管道老化或者需要更换时,可以从该平台上查看之前相应的材料信息,有助于针对部分的原因进行有效的判断并作出决定,提高作业效率。2)加强运维阶段的质量和能耗管理在后期运维过程中,运维管理团队可以通过射频标签查看材料信息,判断材料的损耗情况。如果后期运维管理过程中发现存在质量问题,可以针对该问题产生的原因进行追溯,责权到人。而且可以借助预先埋置在预制构件中的电子芯片,用BIM软件对使用过程中建筑物的能耗等信息进行监测和分析,之后运维管理人员根据数据在BIM模型中准确定位高耗能所在的位置并设法解决。
        2.5制定装配式建筑的应急方案
        在装配式建筑的施工后期阶段应用BIM技术还能够准确识别出建筑运行和维护过程中可能存在的安全隐患,由于BIM技术自身具有非常优异的模拟仿真功能,通过对系统相应功能的真实模拟,发现模拟过程中的安全隐患并提出有针对性的应急方案。举例来说,装配式建筑运行时借助BIM技术可开展火灾疏散模拟,并制定用户紧急疏散的线路和计划,这样当灾害真的来临时,由于已经制定了有效的应急方案,从而将损失降到最低。
        结语
        总而言之,BIM技术在装配式建筑中的使用,有利于实现装配式结构的工业化和自动化生产方式,不但能够提升装配式建筑施工的质量和效率,同时也能够尽可能的帮助施工单位减少施工成本,避免浪费现象,并提升施工效率,加快施工进度,也就能够促使整个装配式建筑行业得到更加良性的发展。由上可见,在施工技术人员加强自身的BIM技术应用水平条件下,通过各方资源的合理调配和合力布局,BIM技术的应用价值在装配式建筑设计中是多方面的。
        参考文献:
        [1]董苏然,许晓文,付素娟.BIM技术在装配式建筑设计中的应用实践[J].建设科技,2017,(03):37-39.
        [2]李玉真.BIM技术在绿色建筑设计中的应用研究[J].绿色环保建材,2018,(09):95.
        [3]白庶,张艳坤,韩凤,等.BIM技术在装配式建筑中的应用价值分析[J].建筑经济,2015,36(11):106-109.
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