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摘要:科技水平的带动着人们生活水平质量的提高,在工程设计施工中人们越来越注重施工效率、减少对环境的破坏,因装配式建筑能很好地解决这一问题,就在建筑行业中得以快速的推广与发展。目前BIM技术得以迅猛的发展,BIM技术的应用能实现多专业的协同发展、高效率的完成参数化建模等,所以在装配式建筑中得以广泛应用。
关键词:BIM技术;装配式建筑设计;应用
近些年,建筑行业在建筑工程施工过程中趋向于采用装配式的建筑工程施工。目前,我们通常提到的装配式建筑工程是指在施工中要用到的各种建筑材料及相关组成部分由工厂来进行生产,在最后的工程施工中将这些零散的部件进行组装和装配。这样的建筑施工能够满足实际需求的多样化,也提高了个体建筑施工的便捷性。而BIM技术也是在近些年才出现在人们的视线中,逐渐被应用到装配式建筑中,大大提高装配建筑设计的整体效率,除此之外,还达到了建筑设计阶段的绿色环保的要求,提高了整体施工水平。
1BIM技术
BIM(Building Information Modeling,即建筑信息模型)技术可以作为建筑物生命周期过程中可靠的共享资源,发挥其在可视化、工程分析、碰撞检查、造价分析、工期管控等多方面用途的作用,归根到底,BIM技术就是一种产出(Model)、应用(Modeling)和管理(Management)建筑物信息的手段,BIM是将建筑实体信息化、数据化的集成技术,在建筑全生命周期为不同专业提供信息、数据的共享和交互,达到融合各方共同协作,高效完成项目的作用。BIM具有以下几点特征:1)可视化。通过BIM将项目的三维模拟实体直观地展示出来,并读取不同构件的详细信息,在设计阶段协调不同专业把建筑不同部位的碰撞、误差等问题及早发现并修改,大大提高了施工效率,节省了成本。2)可协调。通过BIM三维模型在设计阶段发现各专业的设计缺陷及不同专业间的碰撞点,及时协调设计方及建设方解决问题。3)可模拟。设计阶段,设计师利用软件对建筑物模型进行日照、节能分析,对建筑物造型、外立面进行优化。施工阶段,可以进行堆场、施工路线和次序的模拟,优化现场施工,提高效率。运营阶段,运用模型对建筑物进行全程监控,也可以为突发状况进行模拟,提前准备应对方案。改建阶段,对改建过程进行模拟,建立改建后模型,方便指导施工。4)可出图。BIM模型可以实现把模拟、优化后的三维模型转化为二维平面图纸,同时可以为相关单位提供工程量统计结果、碰撞报告等信息。5)可集成。BIM模型可以涵盖项目不同专业的信息,形成一个完整的数据库,对项目信息进行集成,集中处理。同时也可以根据项目需求应用各种信息化、智能化手段,如:RFID(无线射频识别)技术、3D打印、4D模拟施工、5D成本控制、物联网等,充分体现了BIM可以集成各方面信息的优势。
2BIM技术在装配式建筑设计中的应用
2.1建筑规划
合理使用BIM技术,能在建筑规划阶段发挥出良好的效果。首先,可以对场地进行分析,通过BIM技术进行选址,可以在众多的地理信息中选择最适合该工程建筑的地点,能够有效地降低环境对设计的冲突和影响。BIM技术能够将场地信息与空间信息统一结合分析,帮助工程项目总体负责人科学选定项目建设区域。其次,可以运用BIM技术调整工程图纸,通过将实地环境中的建筑设计进行相应比例的缩放,使建设的图纸模型与实际结构和材料能够相互关联,例如:建设某一个构件的模型,使其参数与整体构件模型进行关联,调整其中一个数据时,其他相关联的数据会随着变化进行相应的改变,方便设计师对设计方案进行修改,减少修改中出现的误差。最后利用BIM技术可以调节各个方面的矛盾,例如在改变某一数据时,其他相应数据同时改变,不需要设计师一一修改,减少其中存在的误差,防止出现设计与施工不符的现象发生。同时,利用BIM技术可以将装配式建筑设计中的各个环节进行调节,消除其中矛盾,增强建筑设计的合理性和可行性。
2.2三维建模
利用实际测绘得到的数据结合设计师的设计方案,可以构建出装配式建筑的三维立体仿真模型。通过该模型,设计人员可以直观看到装配式建筑结构部件的尺寸和设计及展示效果,利用模型来检测建筑的各方面性能,能够将装配式建筑设计精准度大大提高,同时,可以将设计中出现问题的环节或数据进行调整,通过三维立体模型,可以检查整体建筑各个环节的细节,对其进行有效的监督和管理。
2.3数据库建立
随着BIM技术在建筑行业的广泛应用,许多建筑工程企业都将建筑数据传入到BIM设计数据库中,该数据库中包含各种建筑信息模型、相关的装配式建筑设计资料、建筑中所需预制部件的设计资料等,工程师可以对数据库中的资料进行参考、整合、归类等,获取其中的有效信息,帮助构建自己的装配式建筑设计方案,使建筑方案设计更加完整。
2.4构件设计制造
在装配式建筑设计中,预制构件的规格对于整体工程来说非常重要。因此,在生产预制构件时,生产厂商需要与施工队进行细致的商讨,以确保生产出的预制构件能够正常使用。使用BIM技术可以将构件的尺寸、材质、数量等要求进行明确的规定,将数据直接报给生产厂家,厂家根据详细数据生产出完全符合要求的构件,极大地提高构件的利用率,减少误差损失。在预制构件使用时,若出现问题可以及时与项目管理者联系修改,使构件完全符合建筑需要,使资源配置达到最优。
2.5埋件布置设计
由于埋件的布置方式较为复杂,并且数量较多,在设计时需要对其进行细致分析,设置好每个埋件的具体位置。利用BIM技术能够对埋件进行预埋处理,使用模型将预埋方案展现出来,使埋件布置设计的效率得到有效提高。通过BIM技术对信息的识别和分析,能够合理地选择埋件的内嵌组和吊钩形状。结合实际的墙体建筑对梁结构的大小和形状进行设计,使梁结构的参数与建筑预留洞口的设计更加相符,避免开洞不良导致墙面结构被破坏,有效地提高梁结构设计的质量和准确度。
2.6拆分设计
在工程项目开始之前,需要将工程项目的所有数据导入到Revit软件当中,Revit软件会将该项目的所有信息进行处理最终形成一个三维立体模型,在这个模型当中包括了房屋的界面轮廓、所用的钢筋信息以及施工材料的分配等等。然后在对别墅模型进行细节上的修正,修正内容包括施工人员的意见,工程师的设计理念以及业主的想法等等。在进行修正的过程中要对每个构件进行拆分,并在拆分之前对构件进行可视化的编程,保证每个构件都是可视的,所有的施工人员以及户主都能看到构件的安装方法以及安装状态,在最终结果确定之后再对这些构件进行重新组装,完成构件的拆分工作。
2.7碰撞检测
尽管装配式建筑具有明显的优势,但也存在着一定的影响因素,其中最为显著的问题是其所制定的设计方案普遍存在各部分的管线与建筑部位相碰撞的问题。由于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距不当都会给建筑带来隐患,因此可以运用BIM技术进行碰撞试验并生成报告,方便工程师对各处碰撞点进行标记,从而进行完善和改进,确保设计方案的准确可行。
2.8用钢量设计
钢筋的分布以及使用是保证建筑质量的前提和基础,在对工程钢筋创建中,需要明确的了解钢筋分布的位置以及使用数量的控制。在安装过程中,需要使用BIM技术来对建筑整体进行三维模型构建,准确了解钢筋的具体分布,尤其是在梁跨、梁端方面,如果发现钢筋使用的数量较少,或者安装位置与设计图纸有异,需要第一时间进行处理,防止因为梁跨、梁端不稳导致房屋出现裂缝、倒塌的情况出现。同时还需要及时的调用二次开发程序,对于建筑内的钢筋参数信息进行完善,与最初的设计图纸保持一致,保证建筑的稳定性。
3结语
综上所述,将BIM技术应用到装配式建筑工程中是现代社会发展的必然趋势,在实际的工作中应该充分发挥BIM技术的重要效用,强化装配式建筑设计BIM技术的应用,还需要结合实际需求,制定出有效的应用方案,从而不断优化装配式建筑设计,提高设计效果,使得设计与建筑质量得以保证,促进我国装配式建筑设计朝着现代化与智能化方向持续发展。
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