BIM技术在装配式建筑设计中的应用 张庆军

发表时间:2021/6/1   来源:《基层建设》2020年第30期   作者:张庆军 王志勇
[导读] 摘要:装配式建筑是当前建筑行业的主要发展方向之一, 其主要表现为以建筑信息化管理为基础,综合实际应用指标,合理并整体化运用BIM技术,在建筑设计环节中,最大化其作用,提高可行性。
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        摘要:装配式建筑是当前建筑行业的主要发展方向之一, 其主要表现为以建筑信息化管理为基础,综合实际应用指标,合理并整体化运用BIM技术,在建筑设计环节中,最大化其作用,提高可行性。文中将具体分析BIM技术在装配式建筑中的重要性,具体阐述装配式建筑的特点,提出BIM技术在装配式建筑设计当中的应用策略
        关键词:BIM技术、装配式建筑、设计、应用
        一.装配式建筑和BIM技术概述
        1.装配式建筑。装配式建筑施工方式是一种新型的现代施工方法。它使用可持续的技能生产绿色和高品质的建筑构件材料。一方面满足国家住宅物业和节能减排的要求。另一方面,可以有效地解决施工空间存在的问题。与传统施工相比,预制构件施工可以将建筑构件安全运输到施工现场,并按要求进行施工安装。在实际使用中,为保证建筑物的安全性能和拼装构件的弹性,必须保证构件的浇筑位置不出现相对误差,加强预制构件的施工管理。
        2.BIM技术概念。BIM技术是一种应用于工程设计、建造、管理的数据化工具,通过构造和运用仿真模拟的方式来完成相关的立体模拟信息技术。简单来说通过BIM技术的合理使用,可以完成相关的信息化立体模型的建立。有了整个立体模型之后,能够更好的展示出现相关的设计方案,让设计人员可以更好的观察有关的设计结果,通过收集各种数据和信息来完成最终的BIM设计图纸建设,完成整个建筑工程的设计图纸建设,保证设计结果得到较好的提升。
        二.装配式建筑设计中应用 BIM 技术的重要性
        装配式建筑在设计过程中需将预制构件的预留及预埋设计做好,这对设计及现场施工的每一个相衔接的环节要求非常高, 稍有不留意将会导致不必要的麻烦, 造成建筑设计效率下降,对装配式建筑设计的总体效果产生影响。把BIM技术引入建设过程,装配式建筑设计工作人员可以将每一个环节的设计信息传送到BIM设计平台上去,依靠自动纠错以及碰撞检查的功能,准确的对各个专业之间的设计矛盾进行预判,及时分析出各个专业设计间出现的冲突及不足并加以改正,如此一来,不但可以有效的增强各专业间的对接,且能在根本上降低设计误差,提高设计的精准度,为将来的装配式建筑施工带来良好的保证。
        三.装配式建筑结构的特点
        首先在整个建筑工程施工和安装的过程中会出现建筑构件缺货或者是装配构件出现设计错误的问题,产生这个问题的主要原因是装配式构件在实际的设计上出现了一定的问题,影响了其实际的使用效果。并且由于没有对建筑所需构件进行认真的了解,导致实际的构件出现了错误设计问题。其次就是在构件的保管和运输上存在较为严重的问题。建筑构件都是由工程完成设计和生产最后再运输到施工现场的,所以在当前的运输和施工现场的存放上都会有较为严重的问题:①运输问题,对于构件运输来说需要保证不受到相关的外界环境影响,防止构件在运输过程中出现损坏;②在施工现场的保存上存在问题,由于没有进行相关的管理导致实际的管理效果在下降,最后影响构件的后期使用。但是对于构件使用来说其具体优势是较为巨大的,相关的材料构件在质量上会有相关的保证,同时秉承着可持续发展的理念,做到了建筑施工绿色无污染的进行施工。
        四.BIM技术在装配式建筑设计中的应用分析
        1.BIM技术在装配式建筑前期设计中的应用
        1.1实现可视化设计,避免设计缺陷。

BIM 因其具有强大的三维可视化操作性、各专业之间的协调性、运营及维护阶段的模拟性、可出图性等,可使建筑物的每一个模块和构件实现成图、联动修改、三维可视化操作,有效避免二维设计出现的错漏碰缺,对预制构件间的碰撞冲突问题得以彻底解决,提高了设计的效率和准确性,并且可以很好的将设计与施工结合起来,进一步提升了装配式结构的发展。
        1.2 资料库的构建。BIM 技术建立预制构件资源库,是装配式建筑设计的核心部分,也是后续构件的标准化生产和施工阶段安装的重要保障,具有预制构件库可实现构件的标准化和通用化,标准化可满足工厂预制构件的标准化生产,通用化可实现各类建筑物的功能要求;其次BIM模型的建立和优化阶段,根据建筑物的类型和设计需要可在预制构件库中查询并调用预制构件。
        2.BIM 深化图纸生成
        完成拆分三维BIM模型之后,即能将所包含的多种生产信息的 BIM 构件拆分模型转变为二维的生产加工图纸。因为预制构件规模巨大,深化设计的出图量将得到相应增加,如使用传统的出图方式,工作量将非常庞大,且容易产生失误,利用BIM软件的智能出图功能将实现对构建图纸的转化,将自动生成不同构件平面、立体和剖面模型的图纸。同时,因为图纸生产与模型处在动态链接状态,如果模型数据出现改变,图纸将会自动进行更新。值得注意的是,所生成的图纸必须确保包括预制构件生产加工所需要的全部信息。
        3.构件拆分
        在结构分析模型方面,导入Revit将形成一个全新的结构模型。在此期间,为了实现预期的操作目标,有必要导入相应的内容,它包括构件的截面形状、材料和配筋信息。在导入的初期阶段,需要做好局部的修理工作。在此基础上,经过修理后,实现了构件的标准化和自然科学的拆分。在构件拆分过程中,首先对模型拆分进行深入分析,根据构件的可视化编程将构件及其零件进行拆分。 拆分前要做好相关拆分的步骤计算,应根据建筑物的具体IW情况有序进行,不得只根据主观意愿进行。作为工作人员,要按照柱、板、墙拆分的原则,实现不同类型构件的高质量拆分。从构件计算的角度来看,详细深入处理是非常关键的,不能出现任何的纰漏。
        4.钢筋创建
        在装配式建筑的设计过程中,相关的设计人员可以从构件中所使用钢筋的构造规范以及拆分的要求方面考虑,改进建筑工程中混凝土配筋的布置过程。通过对相关软件的重新调用和数据重用,来得到关于工程中所使用钢筋的数据。根据有关资料,构件上预制钢筋的布置应按已知的布置方式进行。现在以装配式建筑设计之中的预制梁为例, 研究配筋的布置过程。 首先,按要求拆除纵向钢筋,并设置适当的后浇段长度,产品能满足套筒尺寸的要求。然后,在梁端的一定范围之内选择最大值来划分箍筋加密区,此操作可确立箍筋间距、数量以及箍筋断开位置的相关数据。
        5.多视口联动
        在传统的二维制图中,设计人员需要通过绘制多种视图达到一个预制构件的设计深度要求,每一次的修改都很有可能会涉及到多个视图的联动,造成了工作繁琐、效率低下且错误率高等亟待解决的问题。BIM技术的应用,将彻底改变以往一笔一划分别绘制平立剖图纸的工作过程,可通过对一个更为直观的三维模型剖切生成全部需要的视图,可确保不同视图之间的一致性并且每次修改仅需针对原始三维模型即可,使结构设计人员能够摆脱各种单一繁琐的制图任务,很大程度上减轻了因设计方案调整等因素所消耗的工作量并且准确度能够得到保证。
        结语:
        总的来说,BIM技术有很多优点,能简单、精确地表达设计目的,逐步提高设计质量和效率。不仅如此,它还将继续减少设计过程产生的误差,缩短了设计周期,为各环节的有序设计打下了基础,加快了装配式建筑的产业化发展,体现了行业的优势,促进了我国建筑产业化整体水平的不断发展。
        参考文献
        [1]王功霞BIM技术在装配式建筑设计中的应用建材与装饰2019 (16 ) :118-119
        [2]杜康BIM技术在装配式建筑虚拟施工中的应用研究[D] 聊城大学2017
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