BIM技术在装配式建筑深化设计中的应用研究

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年3月7期   作者:张文璟
[导读] BIM技术在装配式建筑深化设计过程中具有重要作用,
        张文璟
        中石化中原石油工程设计有限公司 河南 郑州 450018
        摘要:BIM技术在装配式建筑深化设计过程中具有重要作用,我国建筑行业针对该技术的应用还停留在初级阶段,并且,该技术具有较大的研究价值,具备较强的专业性,能够充分应用到实际的建筑工程的设计环节中。通过创建模型,对建筑结构进行有效的模拟,以此有利于设计人员对建筑的整体结构进行全面的观察,针对突出的问题可进行及时调整,从而确保装配式建筑质量在标准化内。
        关键词:BIM技术;装配式建筑;深化设计;应用
1装配式建筑
        装配式建筑又称建筑工业化,即由工厂制造生产、现场进行安装的集成式建筑物,工厂生产的构件包括梁、板、柱、剪力墙、楼梯等,这种建造模式符合当前社会发展趋势,向人们展示了建筑业的全新图景,建筑物也可以像生产商品一样,工厂批量生产标准构件,运送至工地后像搭积木一样进行拼装即可。装配式建筑的主要特征如下。1)功能多样化。①装配式建筑外墙设计有保温的功能,能够实现冬暖夏凉的效果,节约了空调的使用次数,减少对空气的污染,达到节能减排的目的;②装配式建筑的墙体和门窗的密封性较好,隔声效果好;③防火、抗震性能好。2)施工装配化。装配式建筑大量的构件是由工厂生产完成,可以实现保温、隔热、装修一体化设计和施工,保温隔热板及装饰面可随预制构件在工厂生产完成,或者预制构件上预留装饰面板的埋件,既保证了保温隔热、装修质量,又能加快工程整体进度,简化现场施工工序,减少施工时产生的废料及噪声。3)设计多样化。目前的建筑设计多以房间内的固定格局为主,房屋的整体运用不是很灵活,而装配式建筑可以避免这些缺点,其主要特点是可以进行空间的大小分割,根据住户的需求来配置。4)系统化和集成化。装配式建筑体现了工业产品社会化生产的理念,从设计阶段到生产、施工阶段都是各专业密切配合、相辅相成的,需要设计、生产、运输、安装等各行业人力、物力协同配合、共同推进,才能完成装配式建筑的建造。
2采用BIM进行装配式建筑深化设计的难点以及措施
        2.1BIM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。
        2.2设计的工作量大
        进行装配式建筑施工时,需要用到大量的标准化构件,在设计中也需要对这些标准化的构件进行设计归并,这样能够减少需要用到的构件种类和数量,对于简化施工难度有着重要的作用。对设计图进行深化的过程中,当与其他的专业进行协调的时候可能会设计出很多外形不同但是作用相同的构件。这样如果用个人工的方法对这些构件进行建模设计就会导致产生很大的工作量,也是一种浪费。当前主流的BIM软件在单个模型内部传递信息是很容易的,但是不同的模型之间数据传递较差,而且Revit软件对于项目的数据传递和整合有着比较大的影响,因为这个软件并不支持链接文件的信息调取。因此为了实现装配式建筑中BIM的应用,需要对这款软件进行二次开发,结合管理与技术两个方面一起。


3BIM技术在装配式建筑深化设计中的具体应用
        3.1建立建筑信息模型
        在我国建筑行业的不断发展下,对其设计施工要求逐渐增多,在装配式建筑的深化设计中,通常会应用BIM技术,建立建筑信息模型,可有效为设计人员提供有效的参考依据。在传统的建筑设计过程中,采用二维图纸的方式,促使设计人员针对较为细节的内容难以进行准确设计,因而,在实际工作中,施工现场的实际情况与图纸存在较大偏差,继而影响装配式建筑施工的整体质量。为此,在我国技术的不断发展下,对BIM技术进行充分研究,并使其应用在装配式建筑设计中,利用三维模型的方式,能够有效规划建筑的整体内容,明确各个环节的施工情况。并且,在模型的创建过程中,涉及较多的专业,如水电、施工等,在三维模型中,有利于设计人员充分了解建筑施工方案设计中存在的问题,继而能够对其进行有效的修改。同时,在某一处修改时,需对整体进行重新修改设计,若采用传统的方法,则会增加大量的工作。然而,采用BIM技术则缩短修改的时间,可以直接在模型中进行相应的修改,以此可提高装配式建筑设计的效率。同时,在模型的创建过程中,需根据具体的建筑数据参数,继而配置相应的模块,有利于系统能够根据参数进行自动分配,明确具体的安装步骤,以此在实际施工过程中能够有效缩短施工工期,提高施工效率,并保障建筑工程的施工质量。
        3.2协助构件拆分工作
        在装配式建筑深化设计过程中,需使用相应构件,其中常用的构件为框架柱、阳台、楼梯等,通过各项构件继而能够完善整体的建筑内容,在构件的拆分过程中,也需采用BIM技术。在模型应用的基础上,需对其内部的构件进行合理拆分,有利于确保建筑工程的连贯性,可以有效保证数据信息的完整性。同时,在构件拆分的过程中,有利于设计人员对建筑整体构件之间存在的关系进行充分掌握,有助于对各个节点进行全面观察。在实际的拆分过程中,需减少构件的数量,由于装配式建筑的构件相对复杂,在加工过程中,产生的成本相对较高。因此,需将构件进行不断的优化。例如,在叠合板拆分的过程中,设计人员需结合板宽的不同情况,并利用BIM技术能够快速了解其具体的数量以及相关的数据。根据实际情况对板宽进行合理的调整,以此减少构件的类型。
        3.3优化构件埋件布置
        在装配式建筑深化设计过程中,应当结合构件拆分原则,并对构件埋件布置进行合理的规划设计,充分应用BIM技术,以此可对埋件布置进行有效的优化。例如,在梁柱的埋件过程中,需采用内嵌式梁柱,该构件本身具有相应的埋件,然而,设计人员在实际的设计过程中,针对钢筋吊钩环需进行单独的设计。由于该构件在设计过程中,需根据建筑整体结构展开有效的调整,继而能够确保埋件的合理性。同时,在预制柱埋件过程中,设计人员应当将该构件上墙与柱之间衔接的地位进行设置,使其与钢板高度保持一致,并为其设置具体的参数。在模型的创建过程中,可结合装配式建筑的实际结构进行科学调整,继而使其满足建筑模型的实际需求,充分提高建筑施工效率,以此能够对建筑中的参数进行有效观察,确保建筑数据信息的准确性,促使建筑工程的整体结构符合我国规定的标准。因此,当前BIM技术应用较为广泛,在建筑工程的设计过程中得到有效应用,在模型的创建过程中,可为施工人员提供在后续的施工中奠定良好的基础。
结束语
        现阶段,随着我国城市化进程的不断加快,建筑业得到了迅猛提升,进而我国针对建筑行业提出一系列要求,并做出相应指示。在建筑工程中,需不断提高装配式建筑工程整体水平,深化建筑设计,并采用BIM技术对装配式建筑进行合理的规划设计,以此实现信息化管理。同时,加强该技术的应用,可有效对建筑的整体进行充分的把握,合理选用建筑构件,继而提高建筑设计的精度。
参考文献
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