孙亮
中国建筑技术集团有限公司天津滨海新区建筑设计研究分院 天津市 300300
摘 要:随着现代科学技术的快速发展,BIM 技术应运而生,在保持装配式建筑设计的特点基础上,推动装配式建筑物设计步入了数字化、自动化及智能化的发展道路。BIM 技术的运用是装配式建筑设计的创新,极大地提升了装配式建筑的精准性、高效性及高品质。本文首先对于BIM技术在装配式建筑设计中的作用进行阐述,然后分析目前BIM技术在装配式建筑设计中的应用措施和建议,旨在为促进我国装配式建筑设计水平发展提供参考。
关键词:BIM技术;装配式建筑设计;应用分析
BIM技术具备较高的应用价值,这也是整个建筑领域的共识所在。通过BIM技术与装配式建筑设计工作的有效结合,能够将双向促进作用呈现出来,并在工程管理、工程设计与调整等方面发挥出作用,将工程实际建设情况展示出来,确保设计工作的完善性。
1 BIM技术分析
1.1 技术概述
BIM技术主要是利用计算软件,直接解释建筑结构形态,以此构建建筑模型,并以数字作为支撑,对建筑生命周期进行管理,保证建筑工程的施工质量。同时,BIM技术可针对建筑工程中的维护、运营、施工、设计等方面的相关资料进行整合,以数字化可视技术的形态进行表现,从而更好地展现建筑工程形态。
1.2 特点
1)可视化BIM技术具有可视化特点,设计人员在装配式建筑设计中以计算设备为依托,将设计思路和数据进行转换,形成可视化模型,以三维立体图像的形式展示建筑工程的设计方案,保证装配式建筑设计方案更直观,各项施工内容更清晰。
2)协调性装配式建筑设计的内容相对较多,需在设计阶段做好协调,确保各项施工技术和施工工序严格落实。将BIM技术应用到装配式建筑设计中,主要是针对各施工环节进行一系列调整,确保各部门之间有序、和谐地展开施工作业,确保建筑工程顺利完成。
3)模拟性BIM技术是建筑虚拟的模型技术,以仿真模拟为主,不仅能保证建筑工程完成仿真设计,对于各项施工工序进行还原模拟,而且能提升装配式建筑工程的设计效果,对于提升施工质量非常有利。
2 BIM技术的作用
2.1 创建虚拟建筑
BIM技术应用在装配式建筑工程中,起到虚拟建筑创建作用,保证装配式建筑工程更直观,便于各施工环节的展开。虚拟建筑创新作用的具体表现如下。
1)目前,BIM技术软件的种类相对较多,在虚拟建筑创建时,需将BIM建筑模型创建和选择软件紧密联系。同时,应对各项相关参数和数据进行全面分析,利用科学、有效手段对各项参数进行处理,以完成对虚拟建筑的创建。
2)BIM技术对装配式建筑的施工过程进行模拟,能及时发现问题,并及时解决和调整,确保装配式建筑工程的施工质量。
2.2 强化设计质量
传统装配式建筑在设计时,设计人员从多环节进行,先绘制平面图形,再进行立体绘制。这种设计方式不仅消耗大量时间,而且设计质量也无法保证。将BIM技术应用到装配式建筑设计中,能将各项参数和数据完成模型构建,其模型具有可视化、模拟化等特点,并能及时发现和解决问题,以此保证装配式建筑工程的设计效果和质量。另外,设计人员利用BIM技术能更直观地了解装配式建筑工程,并根据实际情况对施工方案中的各项内容进行调整,进而保证装配式建筑工程设计方案的可行性。
3 BIM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 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。
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[1]。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 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]。
3.5 拆分设计
在传统建筑设计模式中,设计人员需要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。
3.6 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。
4结语
综上所述,随着现代化科技的不断发展,BIM技术在装配式建筑设计过程中的作用也越来越明显。为了不断提高其应用效果,相关设计人员需要提升对于BIM技术的重视程度,不断学习专业的应用知识,积极创新和改进应用过程,促进我国装配式建筑设计水平的提高和长期稳定发展。
参考文献
[1]李友赏, 李甜甜. BIM技术在装配式建筑设计中的应用实践[J]. 智能建筑与智慧城市, 2018.
[2]王华. BIM技术在装配式建筑设计中的应用探讨[J]. 建筑工程技术与设计, 2017, 000(003):345.