宝鸡市第二建筑工程有限责任公司 陕西宝鸡 721000
摘要:BIM技术在装配式建筑设计中的应用对建筑质量与水平起到了至关重要的作用。BIM建筑信息模型技术以其数字化管理、集成化管理、全流程管理的优势,在建筑工程设计、建造、管理中的应用日益广泛,效果明显。BIM技术能够在装配式建筑结构设计中起到良好的作用,主要依靠的是其模型可视化和仿真化以及经济效益最大化的特点。
关键词:装配式建筑;BIM;建筑设计
目前,我国装配式建筑产业迎来了发展的春天,在国家政策强力支持下,产业、技术及应用领域均有长足发展。随着装配式建筑应用范围的不断拓展,其在工程质量管理与建筑结构设计精度上暴露出一些问题。萌发于建筑工程实践的BIM技术,能够较为有效地解决当下我们所面临的诸多问题。装配式建筑产业得以发展的核心原因之一在于,通过预先的结构设计能够满足建筑工程的空间配置及原料供给。换言之,在装配式所占比率较高的情况下,某一建筑工程已经在结构设计中被事先完成了。可见,建筑结构设计对于整体建筑工程来说极其重要。
一、BIM技术及装配式建筑
1.BIM技术
建筑信息模型(BIM),该模型建设时候将建筑项目内的各类数据、信息等设定为基础,通过数字模拟仿真建筑体的真实信息,呈现出的形式以数据库与三维模型为主,有可视化、模拟性、协调性、可出图性等诸多特征。BIM的概念最早始源于1975年,由查克伊士曼博士首次提出,但在后续几年中BIM概念并没有得到较高关注。直到2002年欧特克公司正式提出BIM的概念,而后该项技术在世界诸多工件建筑工程领域中得以使用[2]。2002年BIM技术被引入我国,其发展脚步较为迟缓,直到“十三五”建筑业信息化发展纲要内屡次提出使用BIM技术,很多城市陆续出台BIM有关政策,该项技术在国内的应用范畴才有很大拓展。
2.装配式建筑
装配式建筑是将传统建造方法中的大量现场作业活动转移至工厂内进行,在工厂中加工制造好建筑施工所需的各种构件与配件,如楼板、墙板、楼梯等,运输至建筑施工现场,利用可靠的衔接方式于现场装配、安装而建造出的建筑。装配式建筑的特征主要如下:(1)在车间内生产加工完成大量的建筑部品;(2)工程现场进行大量的装配式作业,和传统现浇施工模式相比较,作业量及强度均有很大降低;(3)利用建筑、装修一体化设计及施工技术,促进装修与主体施工作业同步推进理想化状态形成过程;(4)设计的标准化与管理的信息化,伴随构建标准水平的提升,生产工效也有所提高,相对应的构件成本降低,联合现代工厂的数字化管理,能不断提升装配式建筑的性价比;(5)符合建设绿色建筑的要求。
二、BIM技术在装配式建筑结构设计中的优势
1.模型可视化与仿真化
在装配式建筑结构设计项目中采用BIM技术,首先是由于其具有可视化和仿真化的优点。建筑结构设计是一项非常专业且复杂的工作,一般只有专业的工作人员才能理解这些专业术语和信息。但是,最终的建筑结构设计成果是要向建筑工程的其他工作人员展示的,建筑施工团队需要依据建筑结构设计图纸方案才能进行施工。所以为了方便大家理解,设计人员在设计过程中利用BIM技术可以将设计效果通过可视化的建筑结构模型展现给大家,建筑团队的工作人员便可以清楚的了解设计师的设计理念和想要传达的信息。通过BIM技术仿真化特点还可以预测建筑项目的具体施工环节和建筑效果,为施工团队提供良好的思路。
2.提高项目管理与施工效率
在实际的建筑工程中,基于BIM技术可视化与仿真化特点,还可以提升建筑项目的管理、提高施工团队的工作效率。
通过BIM技术构建的建筑结构模型可以将后期实际施工中可能存在的一些问题体现出来,也就是能够起到预测的作用。建筑工程团队在知道这些可能出现的问题之后,便能够提前进行预防,避免这些问题的出现给施工造成影响,这样可以提高施工团队的工作效率。根据BIM技术预测出的问题,工程管理部门还可以制定相关的管理方案,调整施工计划,更加完善的管理规范措施能够减少这些问题的出现,从而提高建筑工程的工程质量。
三、BIM技术在装配式建筑结构设计中的具体应用
1.明确问题导向,强化具体应用
在BIM技术应用中,要着眼于解决现在装配式建筑结构设计中存在的问题,以问题和发展为导向,增强短板意识,提高BIM技术应用的针对性。因我国装配式建筑技术起步较晚,现还面临一些发展中的问题。具体包括:(1)关键环节质量控制问题。如钢筋、套筒、浆锚搭接孔预埋位置角度不精准,遗漏节点与节点堵塞问题,夹心保温板拉结件锚不牢固问题,等等。(2)一刀切问题。如超出装配式建筑技术能力范围,无论什么建筑都搞装配式,徒增了费用和成本。(3)自身特点与规律特点突显不明。如在装配式建筑设计施工中,僵化照搬规范作业图或节点图,没有形成科学的设计规范体系,同时,在降低成本、提高工程效率等方面的作用发挥也不明显。因此,BIM技术应用于装配式建筑设计中时,必须首先直面短板,解决其发展中的不足问题,进一步深化设计方案,严格关键环节质量技术控制,强化对成本、效率、绿色建筑理念在装配式建筑设计中的价值体现。
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。
3.前期整体规划阶段
在建筑项目正式开工之前,都会提前进行一个整体的规划,然而规划环节与实际的施工往往存在较大的差异,在规划环节中很难将后期实际施工中可能出现的各种情况都预测到,导致规划与实际出现较大偏差,很难保证工程质量。并且规划阶段往往是将工程项目划分成不同的阶段进行规划,然后再把得到的结构进行整合,这样的方式不可避免的会出现更大的误差。而BIM技术的应用,有效解决了这一工程问题,减少了前期预测结果与实际施工效果之间的误差。在装配式建筑工程的前期整体规划阶段中应用BIM技术成为了现代建筑行业的普遍做法。
结束语
装配式建筑结构设计中BIM技术的应用解决了传统建筑施工设计水平与质量偏低等问题,BIM技术在装配式建筑结构设计中的应用,将成为未来建筑结构设计的趋势,并逐步推动现代装配式建筑结构设计改革。且而BIM技术则是装配式建筑项目中常用的技术,BIM技术能够通过其自身优点在装配式建筑结构设计的整个阶段中发挥重要的作用,为此,在保证建筑施工质量的基础上,最大限度提升建筑施工水平,减少社会环境污染,为我国建筑行业蓬勃发展输注更多能量,为人们创造良好生活生产环境。
参考文献
[1]唐洪刚,高云鹏,孔思达,等.BIM技术在装配式建筑设计中的应用[J].贵州大学学报(自然科学版),2020,37(2):61-65.
[2]郭志宏.装配式建筑结构施工中BIM技术的应用[J].工程建设与设计,2019(21):159-161.