BIM技术在装配式建筑深化设计中的应用研究 龙娇

发表时间:2021/3/22   来源:《基层建设》2020年第29期   作者:龙娇
[导读] 摘要:随着科学技术的发展,我国的BIM技术有了很大进展,并在装配式建筑设计的过程中得到了广泛的应用。
        重庆工业职业技术学院  重庆市  401120
        摘要:随着科学技术的发展,我国的BIM技术有了很大进展,并在装配式建筑设计的过程中得到了广泛的应用。将BIM与装配式建筑深度融合将是将成为行业广泛关注的新领域、新热点。本文研究BIM在装配式建筑深化设计中的应用,促进设计流程的模块化和信息化。
        关键词:装配式建筑;BIM;深化设计
        引言
        在装配式建筑发展上,短板更多的在于管理层面,在构件的生产与安装上,常常与施工出现冲突,引起设计变更,严重影响了工程质量和进度,为了解决上述问题,需要对设计、施工关系进行协调,促进信息的顺畅流通,而BIM的出现,为装配式建筑全生命周期的管理提供了莫大便利。关于BIM技术在装配式建筑中的应用,学界有大量学者进行了深度研究。
        1BIM技术在建筑设计中的应用点
        在建筑设计中,需要对预制组件库进行设计,构建一种基于BIM技术的设计方法,通过提供预制构件来支持模型的设计。而要完成预制组件,就必须要对组件的配置和管理进行完善,在组件不同类型的选择上分辨出各种信息,最后形成构件入库进行管理。BIM技术的协同设计支持不同的设计单位在同一平台上采用同一标准进行各自的设计部分,不同单位获得的信息是相同的,互相可以共享设计成果,之后再将设计有机结合,保证信息传递的准确性与高效性,提高工作效率。采用这种技术,在进行设计时可以实现多个团队和技术人员进行同时合作,保证构件之间的无缝隙搭接。这种技术在工程量上有两个方面的作用:一是对装配式项目中所有预制构件、所需部品在类别和数量上进行统计;二是对每个预制构件所需的各类材料进行统计,以便给构件生产商提供所需的物料清单,使项目在设计阶段就能够进行初步的概预算,实现对项目的把控。
        2BIM深化装配式建筑设计难点
        BIM的深化设计需要与预制构件的生产厂家、施工单位以及设计单位进行沟通,信息量大,需要沟通的工作量大,如果没有统一的流程和优先化信息的策略,很容易会造成深化设计过程中信息的混乱和重复,导致设计与施工沟通不畅。另外由于当前国内常见的BIM软件为Revit软件,这个软件在建模方面是比较成熟的,但是出图与相关的国内出图标准差距较大,没有相关的族库和样板,而且无法按照国家的相关标准进行修改,因此出图也是进行BIM深化设计需要面对的重要问题。
        3采用BIM进行装配式建筑深化设计的措施
        3.1前期准备
        在装配式建筑全生命周期中,前期准备工作至关重要,常见的BIM装配式应用模式包括模型为主、图形为主、模型与图形并用三类。图形为主即应用CAD制作建筑图纸,在图纸基础上,借助BIM建立模型,为可视化分析提供便利,在这一模式中,各类图纸都需要借助CAD完成,在BIM技术的发展下,以图形为主的模式已经被逐步淘汰。目前,应用更多的是以模型、图形并用的模式,以BIM模型为主,部分环节应用图形,但是,该种模式难以确保模型、图纸之间的关联性,常常会出现匹配错误,还需进一步优化。在前期准备环节,需要合理选择BIM应用软件,不同的软件,其使用范围、特点各有差异,需要根据工程特点来选择配套软件。另外,还可应用BIM技术来编制工程量清单,为后续施工提供更多基础数据支持,为生产、施工、维护环节提供便利。
        3.2协同管理应用平台设计
        在预制建筑设计与施工的协同管理阶段,需要多个方面的参与主体进行共同合作。参与单位由业主、测量单位、设计单位、建筑单位、监理单位和预制件生产厂组成。

预制建筑设计与施工协作管理平台,通过对预制建筑设计与施工阶段对协作管理平台的需求分析以及BIM技术在项目管理中的应用分析,采用B/S模式,并使用Revit软件生成BIM模型。由于每个阶段的模型都是轻量级的,信息存储在MySQL数据中,而Web和移动终端旨在提高建筑工地工程管理的水平和效率。预制房屋的设计和施工阶段涉及不同的单位,为了实现不同单位之间的协同管理,提高整体的工作效率,该平台配备了API接口,从而使各参与单位的内部管理系统和系统管理平台实现了数据传输。装配式建筑设计施工协同管理平台采用双核心理念实施项目管理工作,以时间线控制项目协同管理流程,预制件部品库作为平台协同管理的数据核心。
        3.3装配式建筑立面设计
        (1)立面分割设计。在立面设计中应以平面功能的总体规划为基础,再对外墙面、斜面等构件进行单元设计。(2)装配式外墙单元的分体设计。预制外墙单元的分块应着眼于整个建筑形式,为了方便运输,可在每个房屋内采用预制墙板单元来完成拆分工作。(3)预制阳台分体设计。预制阳台按平面内的楼层可分为两种,相邻的两个水平定位墙之间的楼板也分为一个整体。(4)标准件使用。在装配式建筑过程中,剪力墙等构件是标准件,这些构件可以大规模生产。(5)非标件使用。目前,非标构件的应用也越来越多,立面构件和室内装饰多数都是非标构件,可以小规模定制。通过非标准构件形象的塑造和精心的设计,可以给立面更多的美感。
        3.4出图的深化和优化
        针对BIM软件的需求和具体特点,可以对Revit软件进行二次开发,从而形成能够针对实际工程进行优化的工具,能够提高BIM的深化设计效率。出图表达优化工具能够实现钢筋在剖面和三维视图中的显示样式修改,避免想要出图必须的一系列复杂操作。整合和对模块进行轻量化能够对构件中的Revit软件模型进行压缩,从而提取出关键的信息,生成相关的设计文件并整合到总文件库当中。因此也能够通过软件对预制构件的质量、数量、类型和配件进行设计与统计,解决在链接文件无法提取的情况下Revit软件信息难以沟通的问题。出图时可以通过二次开发对CAD导出、PDF打印和构件质量计算和重命名进行批量处理,减少人工重复劳动。最后能够通过对出图的样式、内容进行整理和标注,从而达到减轻人工出图工作量的目的。
        3.5精细化设计
        经过对装配式建筑的拆分设计,在原有预制构件的模型文件上进行钢筋的配置,得到预制构件中每根钢筋的钢筋信息及具体位置,然后进一步设置模型中钢筋的属性参数,如钢筋类型、明细表标记、备注名称等等。设计的过程是不断修改调整完善的过程,将钢筋信息录入后,如果有变更,由于BIM模型信息数据的联动性,设计上任意的改动,与之相应部分均会及时得到相应的改变。应用BIM极大地促进了整个设计流程逐的简单化和信息化。
        结语
        综上所述,本文首先制定了相关的应用BIM软件的标准。然后对模型的出图、协同以及模型的拆分进行了相关定义,提高了工作的质量和效率。另外在Revit软件的基础上进行了深化设计出图工具的开发,对相关的模块也进行了优化,这对于提升BIM的效率有着重要的作用。通过案例阐述了BIM装配式建筑的具体深化应用,证明在这种模式下,深化设计装配式建筑的效率大大提高,错误检出更加准确、全面,且出图更快。
        参考文献:
        [1]向明,田志刚,葛昕权.装配式建筑PC构件深化设计中存在的问题及应对措施探讨[J].绿色环保建材,2020(08):92-93.
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        [3]尹晓慧.BIM技术在预制装配式建筑施工中的运用[J].江西建材,2020(04):112,114.
        [4]顾云凡,陆志祥,刘扬,等.基于BIM的装配式建筑结构设计研究[J].建材发展导向:下,2019,17(2):22-2
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