BIM技术在装配式建筑设计中的应用探讨

发表时间:2021/9/3   来源:《建筑实践》2021年第40卷第11期   作者:林欣荣
[导读] 随着建筑产业链的构建完成,我国在输出基建能力阶段,也正在对设计环节、
        林欣荣
        身份证号:22058119911101**** 山东潍坊 262100
        摘要:随着建筑产业链的构建完成,我国在输出基建能力阶段,也正在对设计环节、材料与设备运输环节、施工建设环节、建筑产品销售环节、后期运营管理环节实施专业化提升。尤其是在利润率占到90%以上的建筑设计环节,为了谋求国际市场上的“定价权”,我国的投入相对较多,技术应用也相对集中。
        关键词:BIM技术;装配式;建筑设计
        引言
        装配式属于一种新型的建筑,其在我国发展起步相比于部分发达国家来说比较晚,还处于装配式运用和处理的初步探索阶段。目前装配式建筑模式拥有广阔的发展空间及应用前景,我国建筑行业应当大力发展装配式,对其含义和施工标准化流程等深入研究。BIM技术在装配式建筑中拥有突出的应用优势,能够明显减少修改次数,提高工作效率,从而为整体工程质量的提升提供保证。
        1、BIM技术应用于装配式建筑的意义
        在我国当前建筑建设领域中,装配式建筑项目的整体建设水平要想得到更高的突破,必须在工程的整体规划设计过程中,合理运用BIM技术,对建筑进行深化设计工作,实现工程的信息化管理。BIM技术应用的加强,有助于建设方在工程的整体建设管理工作中拥有更加充足的掌控力,科学合理的进行建筑构件选用工作,进而带来工程建设整体质量、精度的提升。装配式建筑的建设形式不同于传统模式,在施工阶段有大量的大型预制构件,且对于预制构件的吊装与装配工作任务量十分巨大。而作为具备可视性的建模手段,BIM技术可以为装配式建筑的建设提供工程全生命周期中所有阶段需要的数据信息,BIM技术的自身特点、流程和装配式建筑的标准化建设有着很高的契合度,可以切实的解决装配式建筑工程的设计和施工阶段所存在的问题,真正实现建筑建设的可装配性。
        2、装配式建筑设计
        装配式建筑既是一种建筑产品生产制造方案,也是一种施工技术,体现了建筑产品生产制造技术与生产管理技术的资源融合。在其价值理性的功能特征角度,装配式建筑设计可将传统建筑设计分化为多个模块,进而使其实现分式的同步设计,也可在同一设计框架下,做好针对各个部分的专门化设计,因此,在实质上优化了建筑设计。从工具理性的功能特征角度看,装配式建筑设计与建筑产品的施工生产建设实现了高度统一,能够在建筑产品生产建设全程对其进行在线监测与评估,及相应的数据参数调整等。因此,装配式建筑设计改变了建筑设计方式与建筑设计方案的应用效用,在装配式建筑设计中要做到统筹兼顾需用到BIM等技术。
        3、BIM技术特点
        (1)可视性。借助BIM技术能够通过模拟建造过程的细节,呈现建筑设计、施工的各个环节,能够让人们以更为直观的方式了解建筑工程施工过程。BIM技术的可视性还能够对工程施工建设的细节予以呈现和展示,能够让人们借助BIM技术以具象化方式感受建筑施工过程中存在的问题,能够为建筑工程设计、施工更好地开展提供条件和依据。(2)模拟性。BIM技术通过构建模型的方式对建筑进行模拟,借助模型的模拟性预估整个项目的施工进度和施工周期,这样不仅能够更好地引导和帮助工程实操者推进工作进程,还可以帮助人们结合工程实际情况,了解工程施工的整个过程。
        4、BIM技术在装配式建筑设计中的应用
        4.1结合相关参数构建可视化模型
        将BIM技术的可视化和可模拟化的特点应用于装配式建筑设计,其具体操作是通过相关技术人员输入各项数据参数,从而导出可视化的建筑模型,其原理就是利用参数建造模型,这样有利于优化改进设计方案。

BIM技术与结合具体操作是:首先,需要具有相关技术知识的设计人员将装配式建筑所应用到的各项数据信息录入到数据库中,形成BIM建筑资源库;然后,结合网络上的数据资源根据不同点预制结构的不同建立不同种类的数据库;其次,利用相关软件对各类数据进行数据分析,减少数据计算处理的误差,将准确的参考资料提供给设计人员;最后,在预制构件设计和制作过程中可以根据这些数据精确地设计制作预制构件,保证后期安装作业的顺利完成。
        4.2在构件生产阶段的应用
        构件生产属于装配式重要的组成部分,所有施工工作的开展都以建筑构件为基础。设计人员应当加强与构件生产人员之间的联系,在生产之前做好设计交底工作。传统的设计交底基本上以二维设计图纸为主,生产人员面对种类繁多的构件很容易出现信息错漏的情况,从而影响生产质量和进度。在BIM信息平台的支持下,构件生产人员与设计人员之间的交流将会变得更加有效和准确,生产人员在理解需要生产的构件信息时也变得更加简单。并且,将BIM技术和RFID技术结合到一起,有利于施工单位更加及时和准确地了解构件的生产进度。BIM技术可以模拟和分析数控机床构件生产,经过科学的计算挑选出最佳的构件生产方案,还可以直接将最优生产方案传输至数控机床当中。
        4.3利用BIM技术实现多视口联动
        BIM技术能够把多视口联动到一起,使设计人员能够有全局的视觉观感,避免了传统作业中不同视图的设计而产生的缺陷,从而提高了工作人员的工作效率。多视口联动是通过BIM设计人员是将三维模型进行切割,使模型呈现出不同的视图来实现的,从三维角度出发对模型进行修改。装配式建筑的设计部门可以利用多视口联动的功能,对各个结构进行科学合理的分析,并且在发现问题时可以直接对原有模型进行修改,与之相关联的系统数据也会进行修改,这就大大的保证了设计数据的准确性,增强设计的安全性。
        4.4BIM技术在施工进度管理中的应用
        BIM技术可以创建装配式建筑的4D模型,模拟装配式建筑按施工进度计划执行的施工过程,该过程通过动画的形式呈现。在这样的直观模拟中,施工管理人员能够充分观察整个项目的施工过程,掌握工程整体进度安排,并且比较容易发现潜在的工序错误及作业冲突,通过修改施工进度计划或是其他施工参数来解决上述问题,保证工程项目的顺利进行。在工程建造施工过程中,施工管理人员还可以在BIM平台上录入施工的实时进度数据,与施工进度计划进行对比。如果发现有差距,应及时分析影响因素,并对人员调配、材料供应、工作面设置、工序流程等影响因素做出调整,确保施工进度。
        4.5施工阶段
        在装配式建筑施工阶段,BIM技术可以提供高效的信息管理平台,实现施工现场的数据化管理。工程相关信息的采集、存储与处理,均有着完备的信息数据链,可以科学计算项目工程量信息,防止资源浪费,提升建设资源利用率。BIM技术的虚拟仿真特性在施工现场布设以及现场安全管理工作方面同样具有重要意义。现场施工建设时的人员、构配件以及设备工作区域规划布置等工作,均可通过虚拟场景进行施工模拟,优化各专业工作模式的同时,避免了人员、构件、设备等施工元素发生冲突,实现建设效率最大化,保证项目按照施工要求稳步推进;而现场安全模拟工作,可以制订出最全面的安全管理方案,最大程度降低发生安全事故的概率,保证人民财产安全。
        结束语
        结合以上分析可看出,BIM技术作为一种复杂程度较高的信息工程数据模型,其应用遍及建筑产业链的各个环节,其比较优势在建筑设计环节表现相对突出。
        参考文献:
        [1]陆亚珍,吴限,吴彬,崔安平,周乃.BIM技术在装配式建筑中的应用[J].工程建设与设计.2020,(04):17-18.
        [2]赵光辉.探究BIM技术在装配式建筑中的应用[J].四川建材,2020,(02):119-120+122.
        [3]舒欣,张奕.基于BIM技术的装配式建筑设计与建造研究[J].建筑结构,2020,(23):123-126+91.
        [4]夏祝炜,王建峰,徐涛,曹小凤.BIM技术在装配式建筑全生命周期中的应用[J].工程技术研究,2020,(06):66-67.
        
       
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