BIM技术在装配式建筑设计中的运用

发表时间:2021/6/30   来源:《城镇建设》2021年5期   作者:王世杰
[导读] 随着经济和信息技术的快速发展,现如今,我国社会经济日新月异的发展,从而带动建筑行业的快速发展。

        王世杰
        身份证号码:41018119901010**** 河南郑州 450000
        摘要:随着经济和信息技术的快速发展,现如今,我国社会经济日新月异的发展,从而带动建筑行业的快速发展,随之建筑工程的建设规模不断扩大,装配式建筑能对以往建筑行业中能源消耗大、施工工期长以及污染成都高等问题进行有效控制,减轻建筑对四周环境的影响,所以得以了广泛的应用。但在实际的设计与施工中,存在精确度不高、重复利用率低等问题,若是不能够有效地解决这些问题,就会严重影响工程建设质量与效率,在装配式建筑设计与施工中应用BIM技术能构建精准的模型,对实际情况进行模拟,就能大大提升施工进度与质量,推动建筑行业的高水平发展。鉴于此,对BIM技术的装配式建筑设计与施工进行研究。
        关键词:BIM技术;装配式建筑;设计;建筑施工
        引言
        随着科学技术的不断发展,很多建筑行业在进行作业时都逐渐迈向绿色建筑的步伐,并以此来实现节能环保的目的。装配式建筑在当下已经成为了国内的焦点,国家也对预制装配表示越来越支持和认可。不同于过去传统的建筑模式,装配式建筑中加入了很多的预制材料,例如墙面、楼板、楼梯、甚至房梁等等,也就是说,当工厂把这些预制材料加工好后,将其运送到施工现场进行装配,就能完成整个建筑的搭接工作。这种建筑形式能够有效的节省人工劳力及费用,且有很强的可持续发展性,对于环保工作也起到了重要的贡献作用。
        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。
        2BIM技术运用于装配式建筑的优势
        当前我国一直在推行环保的可持续发展模式,这是因为城市的快节奏建设中,过去的浇筑钢筋混泥土施工非常耗时且损害也在逐渐增多,更是会对环境造成非常大的影响,很多钢筋混泥土由于施工时的不注意等问题,还可能出现严重的质量问题。这些情况越来越被社会重视起来,眼下,基于遵循环保的可持续发展政策,建筑行业的转型已成必然。装配式的建筑可以将提前制作好的构建在建筑项目现场进行装配,按照最初设计的材料形状和安装施工办法,能够分为砌块、骨架、板材等不同的建筑、升板升层建筑、板材建筑及盒式建筑。和传统的建筑模式相比,装配式的建筑能够更加理想的建造出与预期符合的建筑物,由于其配件都是工厂统一机械化生产的,所以不会存在不匹配的情况。在现场施工时,能够大量的缩短施工时间且成本也会有所下降,但是目前我国的装配建筑还在起步的阶段,所以在施工中还是会出现一些问题,例如配件的生产设计出现错误,导致成品无法在建筑物中进行安装或者设计出现改变导致之前的生产材料产生浪费甚至整个工程停止运行的情况,对于建筑整体的运行和质量都会造成影响。
        3BIM技术的装配式建筑设计与建造应用
        3.1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。
        3.2三维建模
        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。
        3.3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。
        3.4预制构件生产阶段
        装配式建筑中采用的预制构件是由专业生产厂家根据深化设计图纸进行生产的。现阶段,鉴于构件图纸是以二维图纸的形式提交的,在预制构件生产前,会由模具设计单位借助BIM软件,根据二维图纸设计构件模具,生产模具,最后交由构件生产厂家进行生产,此过程虽然也有使用BIM软件进行设计,但是涉及的专业单一且并未实现模型数据的交互、传递,最后会造成模具设计和实际构件有误差。通过项目在规划设计阶段使用BIM软件,装配式建筑设计单位直接接收IFC格式的BIM模型数据,然后进行预制构件深化设计,BIM软件可以将预制构件的尺寸、配筋、预埋件、水电等信息均表达出来,然后完善后的构件模型也是通过IFC数据的形式直接传输给工厂生产系统,借助BIM软件自动生成构件的下料单,包括构件尺寸、数量等信息,工人可以借助移动设备实时查看、核对预制构件信息,真正实现BIM模型数据的交互,更有助于实现建筑工业化生产甚至个性化定制。
        3.5施工阶段
        传统二维平面设计往往是不同专业独立设计,很少进行全专业整合,即使设计中会相互沟通交流,但还是会遗留很多问题,例如:结构梁标高出错、柱上下没对齐、水电风管碰撞等,以上问题大都是在施工阶段才会发现,此时施工已经进行了一部分,只能通过设计单位给出修改方案进行现场返工,这种建造方式不仅效率低下,施工质量无法保证,同时拖延施工工期。此时BIM技术的可视化显得尤为重要,不同专业可选择在同一个模型协同工作,也可在不同的模型中各自建模,然后通过IFC格式数据进行传递、整合信息。通过BIM模型的全专业整合及碰撞检查,可以实现设计阶段就发现图纸上的“错漏碰缺”问题,同时借助软件对这些问题进行标记,生成碰撞报告,然后集合全专业设计师共同协商解决。
        结语
        综上所述,在装配式建筑中融入BIM技术,能够快速提高装配式建筑的整体施工效率并对质量起到保障,与此同时,还能给建筑施工单位在成本上起到较高的降低作用,有效的减少了很多不必要的浪费,加快工程项目的建设效率。这也足以说明BIM技术在装配式建筑中的优势,但由于BIM技术对于人员的操作和技术要求都非常的高,为了保障装配式建筑的安装标准应当安排专业的技术人员或对人员进行深入的培训后才能上岗进行施工。
        参考文献
        [1]王胜兰.BIM技术在预制装配式建筑中的应用价值——以西南地区为例[J].四川水泥,2017(05):149.
        [2]王瀚宇.BIM技术在装配式建筑设计中的应用关键——评《基于BIM的Revit装配式建筑设计实战》[J].混凝土与水泥制品,2020(05):103.
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