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摘要:BIM技术是以建筑工程的数据信息为依托,利用数字化技术表达建筑的物理实体和功能特性,在此基础上构建三维建筑模型。在装配式建筑设计中应用BIM技术,不仅能帮助设计人员及时发现和修正设计环节的缺陷,优化设计效果,还能保证建筑的稳定性与安全性,推动建筑的绿色化发展。本文针对基于BIM技术在装配式建筑设计中的重要性和具体应用展开分析。
关键词:BIM技术;装配式;建筑设计;应用
引言:作为新兴的一种建筑形式,装配式建筑在当前的建筑领域有着广泛的应用,主要是通过对建筑配件的生产购置,借助具体的工艺在现场搭建和连接各种配件。装配式建筑具有自身独特的优势,如工作量小、效率高、成本低等,在具体运用环节需要注重结构的合理设计以免因设计不合理而影响到建筑的质量和美观。所以在装配式建筑的设计工作中巧妙应用BIM技术,借助该技术优化设计结构,以设计结果为依托搭建配件,确保建筑的设计质量。
一、BIM技术概述
BIM技术也称之为建筑信息模型,能实时分享与传递建筑物的相关数据,具有自身独特的优势,具体表现为:①协调性。协调性强调利用BIM技术对设计或施工环节出现的问题进行协调,即:根据建立的数据模型对施工中出现的问题加以清晰发现和及时调整,避免安全问题的发生。②可视化。可视化主要是指利用BIM技术构建透明的建筑模型,将建筑物的具体信息进行全方位展示[1]。BIM技术在装配式建筑设计中的应用主要是能够构建专业化的平台,利用此平台重新建设或更改建筑物的具体信息,以便设计人员及时发现、快速解决问题,降低设计错误,提高建筑的稳定性与安全性。
二、基于BIM技术在装配式建筑设计中的应用
(一)重要性
BIM技术应用于装配式建筑设计的重要性表现为:一方面,减少设计误差。将BIM技术应用于装配式建筑设计,能通过BIM技术的漫游与三维视图功能,直观了解预制构件的具体参数,如直径、间距、尺寸等,检测分析装配环节出现的问题或冲突,有效协调构件的装配,提高构件设计与结构设计的精度,减少设计误差。同时装配式建筑的设计效果在很大程度上取决于预制构件的连接点质量,利用BIM技术能对其进行可行性评估并加以强化,及时排除构建中出现的误差,避免材料的浪费,确保施工的有序进行。另一方面,优化设计质量。对于装配式建筑设计而言,其要求设计人员具备较高的专业性,强调各个专业之间的协作配合,而借助BIM技术构建的中心设计平台,能够帮助设计人员随时了解设计信息的变化情况,在平台上及时修改出现问题的设计方案[2]。换言之,BIM技术的应用能加强不同专业之间的设计人员的信息交流,对专业之间的矛盾部分予以直观表现,清楚知晓问题出现的部位,降低建筑的安全隐患。除此之外,装配式建筑会用到种类繁多的预制构件,需要很多设计图纸确保构件的安全或生产,利用BIM技术能达到协同设计的目标,加快设计方案的成形,促进设计质量与效率的提升。
(二)具体应用
1、建筑规划
在装配式建筑设计过程中,可以利用BIM技术进行场地的分析,即:结合众多地理信息选择与建筑地点相适应的场地,统一结合空间信息与场地信息予以分析,以便相关人员进行建设区域的科学选址,减少环境带给设计的影响与冲突。同时BIM技术的应用能优化调整工程设计图纸,根据相应比例来适当缩放实地环境的建筑设计,确保实际材料和结构与设计图纸模型的关联性。这样只需对其中某个数据进行调整,则能同时改变其他相关的数据,便于修改设计方案,减少修改误差的发生,避免出现施工与设计不相符的情况。另外,利用BIM技术可以调节设计的各个环节,对设计中的矛盾之处予以消除,提高设计的可靠性与合理性。
2、钢筋创建
针对装配式建筑设计中BIM技术的应用,设计人员应该从构件所用钢筋的拆分要求、构造规范等角度进行考量,对混凝土配筋的布设环节予以改进,即:通过重新调用相关的软件和数据来取得与工程所用钢筋相关的数据,在此基础上按照已知的布置方式或相关资料来布置构件预制钢筋[3]。例如:预制梁是装配式建筑设计的重点内容,对其配筋进行布置时,应该严格按照相关要求对纵向钢筋加以拆除,然后布置相应的后浇段长度,确保产品与套筒尺寸要求相符;接着以梁端的限定范围为依托,选择最大值进行箍筋加密区的合理划分,以此有效确立相关数据,包括箍筋的断开位置、数量和间距等。
3、埋件布置
在布置预埋件的过程中,如果调整预制构件中某个预埋件的相关设计参数或内嵌组形状,极易造成连锁问题,致使其他部分的设计参数发生变化。鉴于此,在埋件布置环节巧妙应用BIM技术,以布置的实际情况为基础,对关联参数和全局参数进行合理设置,即:设计人员对某项设计参数进行更改时,BIM技术能在配套的数据库中实时导入修改的参数,将预制构件的实际变化情况显示于三维建筑模型中,以便设计人员及时了解相关情况[4]。以预制墙板为例,对其连接件高度的具体变化情况进行显示,包括实际高度是否与设计标准、施工规范相符等。譬如:设计人员对梁板钢筋吊环的吊钩形状进行选择时,可以利用BIM技术提供的相关数据,优化调整柱连接高度、钢板高度等参数,对预制柱组进行科学布置;或者是通过平移或调用等方式,对吊梁的具体参数加以明确设定,以便后续吊钩设置的有序实施。
4、协同设计
在装配式建筑的检查环节应用BIM技术,往往需要同时进行多个方面,因而在信息的输入环节可能会出现不同的碰撞。比如:针对预制构件的组装,在组装构件环节可能出现构件的标高变化或拐角的拼接冲突或不协调等问题;对于预制墙面而言,灌浆连接其上下构件的套筒时,需要仔细核对位置,防止错位;钢筋的位置可能会受构件预埋环节的埋件影响,后续的埋件与机电管道需要综合考虑预制构件的预埋,防止发生现场开槽现象。在深化设计过程中,各个构件的深化设计出图最为关键,涉及的范围小,达到国家标准程度与复杂程度相对较低,但在实际出图时要对机电、结构、建筑等信息进行综合反映,确保图纸的深度[5]。例如:外墙板的一个构件至少需要三张图纸,如配筋图(钢筋三维图、配筋图、钢筋明细表、剖面图,是对预制构件结构配筋信息的反映)、模板图(包括顶视图、正视图、底视图、左右视图,是对构件总体消息、预留孔洞位置、预制构件尺寸的反映)、保温连接件的统计表和剖面图、正视图等。
结束语:
综上言之,作为一种建筑体系,装配式建筑的应用越来越广,发挥的效益愈加强大。在装配式建筑的设计过程中应用BIM技术,能通过建筑规划、钢筋创建、埋件布置、协同设计等方面的应用来解决设计环节的难点,减少设计误差,切实提高建筑设计的水平,确保装配式建筑的安全和质量。
参考文献
[1]徐玲玲.基于BIM技术在装配式建筑设计中应用的思考[J].建筑与装饰,2019(2):17-18.
[2]李名岩.基于BIM技术在装配式建筑设计中应用[J].科技创新导报,2019,16(13):170,172.
[3]蔡志文.BIM技术在装配式建筑设计中的应用[J].江西建材,2020(7):38-39.
[4]邹扬.基于BIM技术在装配式建筑设计中应用[J].产城(上半月),2019(5):0206.
[5]袁世虎.简析BIM技术在装配式建筑设计中的应用[J].建筑与装饰,2019(17):32.