BIM技术在装配式建筑设计中的应用

发表时间:2021/7/8   来源:《建筑实践》2021年3月7期(上)   作者:贾莎莎
[导读] BIM技术在装配式建筑设计中的应用,可以有效提高
        贾莎莎
        山东滨地建筑设计院有限公司 山东省滨州市 256600
        【摘 要】 BIM技术在装配式建筑设计中的应用,可以有效提高装配式建筑设计的实效性,便于工程设计人员及时发现装配式建筑设计中的不足,并及时进行修正。基于此,本文概述了装配式建筑与BIM 技术,阐述了装配式建筑设计中的BIM技术功能,对BIM技术在装配式建筑设计中的应用进行了探讨分析。
        【关键词】 装配式建筑 BIM技术 功能 应用
一.简述BIM技术的基本概念
        针对BIM技术的基本概念与内涵,可以从广义和狭义两个维度来阐述。狭义概念是指构建三维立体可视化建筑模型,而广义则是针对项目进行统筹规划与协调管理,整合与阶段性工程有关的数据信息。现如今将BIM技术拓展应用到建筑设计领域具有实际意义,且BIM技术覆盖各个工程环节,能够有效促进各基础工序的协调配合与衔接。
        从建筑工程生命周期角度来说,传统工程建设在规划设计过程中,为满足整体施工需求,需要将三维数据模型转化成二维图纸。然而,在建筑施工过程中,施工技术人员又需将二维图纸转化为三维立体模型执行基础操作。在应用BIM技术后,可精细化处理设计阶段所构建的立体建筑模型,并整合管理设计环节涉及的基本数据信息,进而优化设计方案,提高设计图纸的合理性与准确性。
        从宏观角度来说,BIM技术的高效应用可将建筑工程所涵盖的数据信息合理分化到图纸设计过程,在审核图纸时,通过各专业领域技术人员的磋商,及时解决图纸中存在的突出性问题,提高图纸设计效率与精确性。
二.BIM技术在装配式建筑设计中的作用
2.1充分表现设计意图
??随着现代化进程的不断发展,BIM技术在装配式建筑设计中的作用越来越明显。与传统的二维模型相比,通过BIM专业的三维数据模型的建立,能够对装配式建筑设计过程中各项数据结果进行更为立体和直观地展示,从而提高问题发现的效率,为设计人员进行装配式建筑设计图纸的优化和改进提供直接的帮助。
2.2较强的模拟分析能力
??BIM技术具有更强的模拟分析能力,在装配式建筑设计初期阶段,能够根据设计人员的实际需求,对后续及整体的施工设计效果进行充分展示。同时,将其中可能发生的问题进行模拟,给人员进行问题改善和设计优化提供参考。模拟分析能力能够帮助建筑工程单位有效地节约经济成本,提高对整体装配式建筑设计的掌控力度,促进建筑工程作用的充分发挥。
2.3较高协调性
??应用BIM技术能够提高装配式建筑设计的整体协调性。传统的二维模型不能够将装配式建筑设计过程中的问题进行充分展示,随着现在城市化进程的快速发展,人们对于装配式建筑设计也提出了更高的要求,其中存在的问题也越来越复杂和多样。尤其针对一些错综复杂的高层建筑装配式建筑设计,这些装配式建筑设计涉及的对象和参与方式更加的复杂,利用BIM技术能够将建筑施工各方面数据进行充分协调,提高施工工程量的准确性和效率性。通过立体多维的设计模型,使人直观地感受到装配式建筑设计效果,促进工程顺利实施。
三、BIM技术在装配式建筑设计中的应用分析
        1、BIM技术在装配式建筑户型内设计中的应用分析。在装配式建筑设计中应用BIM技术时,为保证户型内设计的整体效果,应结合户型功能要求出发,科学选择对应户型,明确户型结构布置特征,优化装配式建筑结构设计方案,选定设备模块后,应用BIM技术开展户型内设计。在这一过程中,设计人员应做好各方协调工作,尤其是要做好设备与建筑、结构户型之间的良性协调,保证构件处理的妥善性,一旦构件之间出现碰撞,会严重影响装配式建筑户型内设计效果。

也就是说,在应用BIM技术开展装配式建筑户型内设计时,应注重三个要点,其一是科学划分户型内功能区,其二是妥善布置受力构件,其三是保证设备协调无碰撞,基于这三点出发,可顺利开展户型内设计工作。
        2、BIM技术在装配式建筑户外设计中的应用分析。户外设计主要包括装配式结构的构成、装配式建筑对周边环境的影响、装配式结构之间的应力。在装配式结构的构成方面,主要依照设计需求,在三维模型当中模拟装配结构构成的流程,同时观测各结构之间是否存在力学结构不合理、强度等问题以及其各自产生的原因,之后通过商讨得出相应的处理措施,再通过BIM技术模拟处理措施,确认处理措施的有效性;在装配式建筑对周边环境的影响方面,因为装配式建筑施工同样会面临不规则沉降的问题,针对此类现象,可以通过BIM技术建模的分析,了解建筑整体结构与地基的力学关系,如果力学关系显示不规则,那么就可能出现不规则沉降,需要对此进行处理。另外,装配式建筑施工还可能对周边环境的中的线路造成影响,通过BIM技术的模拟功能,能够对此进行调节,避免两者出现冲突。

        3、BIM技术在装配式建筑标准层设计中的应用分析。标准层设计旨在完善户型之间功能,应当注意的是,装配式建筑标准层的设计应就户型对称问题进行有效解决,以提高装配式建筑的整体设计效果。在建筑、结构设计中可以将对称的户型或单元按照某个轴线进行对称复制,不过应该注意,一般复制镜像对称的户型之间有可能存在重合的构件,需要将重合的构件进行处理。在设备设计中复制镜像模型,对称后模型之间会缺少连接接口,需要添加连接构件。在住宅建筑设计中标准层占有绝大部分,在建筑设计中可以先设计标准层,然后相同类型的建筑层进行复制,不同类型的建筑层在此基础上进行修改,在BIM模块化设计之下,设计人员能够根据需求标准,对这些设计内容进行调整设计。
        四.实际案例分析
        以某地公租房建设项目为例,经专业测量可知,该工程占地面积达到20万平方米,地上部门共20层,地下2层,属于商住混合项目。该工程主体结构与内部装饰装修采取BIM技术与装配式产业化协调运用的模式,强化房屋建筑质量。
        4.1 构件户型产品库
        基于BIM技術应用,构建户型产品库。该工程项目户型产品标准化设计主要包括楼栋基本形式及设计要点、公共空间基本形式及设计要点、户型基本形式及设计要点、各功能空间基本形式及设计要点等。
        4.2 构件部品库
        基于BIM技术应用,构建部品库。该工程项目以BIM建筑模型为基础,拆分细化盥洗室、收纳隔墙、基础配套设施等内装部品,构建与拆分模型动态链接的二维图纸,并将成品部品运送至装配施工现场。
   4.3 拆分装配式构件
        该工程采用预制构件装配式结构打造加强区结构。经粗略估计,该工程标准层结构构件的PC率达到50%。其中,阳台板为3.54立方米,叠合楼板预制楼梯板与外墙板分别为25.3立方米和46.4立方米。
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]曾全聪. 解析BIM技术在装配式建筑设计中的应用实践[J]. 城镇建设, 2019, 000(004):144.
[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.
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