BIM技术在装配式建筑深化设计中的应用初探论文_朱健靓

BIM技术在装配式建筑深化设计中的应用初探论文_朱健靓

上海经纬建筑规划设计研究院股份有限公司 200090

摘要:装配式建筑已然成为我国建筑行业中的重点发展方向,对工程设计施工都提出了更高的要求。基于对装配式建筑深化设计方法的研究,结合BIM技术的分析和探讨,本文提出了在装配式建筑深化设计中,BIM技术的应用模式和方法,从而让装配式建筑的深化设计和优化更贴合实际需求,达到缩短建筑设计周期,提高建筑施工质量的目的。

关键词:BIM技术;装配式建筑;深化设计

引言:在BIM技术当前的应用和开发中,我国已经具备了适应国内工程建设而研发相关工程软件,在具体的项目应用中,可以尝试完成部分深化设计工作。但是在使用过程中,由于我国开发的软件在一定程度上存在功能缺失、适配性较差等问题,导致实际的深化设计效果无法达标,在很大程度上降低了这一技术的应用热度,同时导致装配式建筑的深化设计效果较差。

1 BIM技术在装配式建筑深化设计中的应用难点

1.1软件适配性问题

当前我国建筑行业在BIM技术的应用过程中配有国产开发的软件和国外软件,但是在不同类型的软件在应用点上,均存在一定的适配性问题。

对于国产软件来说,存在的适配性问题主要为功能性的缺失,后果为在一些软件使用中,无法完成对模型的完善和优化工作,这一问题可以看做是软件与实际工程的适配性问题,所以在具体的项目研究和分析中BIM技术实际发挥的作用效果较差[1]。

对于由国外研发后引入国内的软件来说,虽然功能性较为全面与完善,但是从整体使用上,尤其前期参数的设置和应用中,与国内的适用标准存在很大区别,若使用前期软件自带参数设置,则很大程度上降低装配式建筑设计成果与国内标准间的适配性,反而会上降低BIM技术的应用效果。

1.2软件研究性问题

在BIM技术的应用中,要依照设计的建筑模型和方案制定相应的工作体系和工作方法,才能让这个系统更好运行,但是在实际应用中,可以发现当前的大部分技术应用都存在一些研究性问题,导致对装配式建筑的深化设计质量较差。

在具体的研究和分析中,当发现系统能够产生相关工作计划和工作流程时,要依照统一性的标准和工作形式来完成设计工作,找到建成模型中的问题,从而在此基础上展开深度设计工作。在目前的BIM技术应用上所存在的问题,主要为各类工作未能建成统一性的工作标准,这使得整个系统的运行方法和管理形式衔接度较差,从整体上来看,这种方式大幅降低了BIM技术的应用质量。

1.3深化设计时间问题

在装配式建筑的深化设计中,一方面由于涉及构件生产而产生的大量构件图纸制作,容易出现错漏。另一方面则需要考虑现场吊装过程,预制构件与现浇部分的连接,预制构件与预制构件间的钢筋碰撞,预制构件与临时支撑间的碰撞。可以说只有在这两个方面都满足要求的基础上,才可保证整个装配式建筑中不存在结构上的冲突问题[2]。

然而在这类建筑的施工中,存在的一个重要问题为由于构件、结构与子系统的数量过多,所以导致在系统的深化设计工作中,在很大程度上降低了对该系统的深化设计效率,当深化设计的时间过长时,会在一定程度上降低工期控制工作质量。

1.4模型的标准制定问题

在模型的设计和组建过程中,要求能够完成对整个模型的分解、参数统一和确定工作,在此基础上从而使整个系统能够更好的运行。

在模型的前期标准制定中,则为了各类构件之间能够有效衔接,在相关区域和位置中设置通用性条件,从而让整个系统的协调性上升,为后续的研究工作奠定基础。标准制定的难点在于,相较于传统的设计形式,制定的标准很难在短时间之内完成对所有构件的参数统一工作,在很大程度上降低了技术的应用效果。

2 装配式建筑深化设计的内容

2.1整体结构设计

装配式建筑设计是一个系统性的设计流程,首先在整体结构的设计中,要从建筑类型定位和经济效益的角度出发,完成结构的优化工作,通过对这一系列研究和分析,制定整个装配式BIM技术的应用与资料信息整合标准,在此基础上确定装配式建筑中所有模型的造型,通过这种方法可以让整个系统更好运行,最终提高整个系统的运行质量。

其次为分析模型的相关结构,包括预制外围护、预制水平构件等,BIM技术作用为在相关预制构件模型中设置标号,在这个工程的后续研究和方案制定时,按照模型的相关参数实现对整个系统的完善和优化工作,以提高整个系统的运行质量。

最后为装配式预制构件和其他专业之间的处理方法,需要由其他专业率先提资,然后在BIM模型中通过三维可视化的手段预先进行碰撞模拟和构件深化,达到装配式构件和其他专业的完美协调。只有当整个装配式系统与其他专业构件间不产生冲突时,才可确定项目工程能够更好的落地。

2.2辅助构件设计

在装配式建筑的设计过程里,也包括大量辅助的设计和应用工作,通过这种方法可以让整个设计流程更好运行。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在具体运行过程中,具备辅助构件给排水管线、围护结构,水平构件穿管穿线等多个应用点,所以在深化设计中,要保证这类设计成果和整个设计成果都能有效衔接。

在BIM技术的应用中,也需要分析相关工作参数、工作性能和工作体系的完善与优化,并在后续的研究和分析中,将这类信息整合到整个方案中,只有在所有的辅助构件都能够很好的融入已经完成的主体设计中,才可保证最终建成的装配式设计方案能够正常稳定运行,达到了提高整个系统运行质量的目的。

3 BIM技术在装配式建筑深化设计中的应用方法

3.1构件的深化设计

在装配式建筑设计中,最重要也是最基础的工作项目为完成对各类构件的深化设计工作,通过这种方法可以让整个系统更好运行。在具体的研究和分析中,通常情况下,要从构件的造型、生产中应用的建材类型、建材量等多个角度出发,完成对这一系统的设计和优化工作[3]。

例如在墙体构件的深度优化设计中,首先要确定墙体的位置和区域,以此为标准确定构件的各类参数。比如当某外墙设计中,需要确定这一墙体中的厚度、面积等多个参数,和其他与设计相关的参数,另外在其他专业工作中,需要根据暖通空调管道的安装区域和安装方法,在相关位置上设计预留孔洞。其次分析构建建材应用情况,在墙体的设计中,需要分析的内容包括配筋量、混凝土标号、混凝土使用量等内容,根据墙体的位置、功能性和承载力,完成对整个系统的完善与优化工作。最后为施工方案制定,从构件的建设工期、构件的施工质量保持方法等多个因素出发,提高整个系统的设计科学性。

3.2总装模型的整合

在完成对各类构件的深化设计工作后,要落实工作模型整合工作,以确定所有的设计成果能否被无错的实现。

在具体的研究和分析中,可以首先完成对某个室内空间的总装工作,这一版模型的应用方法为,将各类构件放置在相应的模型空间中,以此为基础分析相关工作项目是否能够更好运行,构件模型之间是否存在错漏偏差,尤其是对于室内空间中的墙体、电气设备、家具等内容来说,总装工作中要将这类设备和构件配置到整个室内空间中,通过这种方法可以实现整个系统的正常稳定运行,达到提高对装配式结构设计质量的目的。

其次完成对整个建筑的设计工作,在具体的设计中,要从系统的模型质量和装配顺序的角度出发,完成对这一系统的完善和优化工作。若碰到钢筋间的碰撞导致安装无法顺利进行时,需考虑构件之间的安装顺序,往往通过模型模拟安装顺序后达到最优施工方案,可以大幅度的提高施工效率和降低人工机械成本。

最后为完成所有建筑的布局设计工作,具体的工作方法在整个系统中设置相应的工作体系,通过这种方法可以让整个系统更好运行,并与甲方的需求对接,分析整个设计成果是否满足要求。

3.3碰撞试验的落实

BIM技术的一个重要优势在于,该系统中含有专有的数据平台,通过这种方法可以大幅提高整个系统的运行质量,让该系统能够更好运行。在具体的研究和分析汇中,首先要分析整个系统中最容易出现碰撞问题的区域,主要为各个子系统之间的问题,在具体的研究和分析中,要完成对这类构件中实际位置、预埋钢筋等内容等因素的分析工作,最终让整个系统能够更好运行,以提高这一系统的运行质量[4]。

其次为完成矛盾的解决问题,应用的方法有两种,一种为对将冲突的构件对接,这种方法通常要求两个区域中的相关构件可以融合,通过调整参数降低构件使用数量,同时提高这一系统的运行效果。另一种为完成对整个结构的调整工作,通常情况下,这种方法的应用频率较低。

最后为完成整个系统的优化工作,其中最常见的工作参数和工作方法为,提高这一系统的运行质量和运行效果,从中实现对各类参数的优化和完善工作。在今后的研究和分析中,通过对这种方法的应用,可以大幅提高整个系统的运行效果,防止在后续的施工中出现结构上的冲突问题。

3.4工程量的计算

在工程量的核算工作中,一方面要分析相关构件的使用质量和使用数量,另一方面要分析这一过程中可能存在的问题,从而让整个系统能够更好运行。

前者的工作方法为,通过对相关构件的研究和分析,确定系统运行中各类构件的使用数量和施工成本,在后续的工作中,由工程造价的计算与核算人员完成工程量的计算工作,要求其能够完全按照当前建成的工作方法和工作体系完成该项工作,尤其是对于系统中出现的相关工作项目来说,要求工作人员主动提高个人素质,确保工程量的计算满足精度要求。

后者的工作方法为,由核算人员找到计算中的问题,包括工程量的重复计算问题、工程分析问题等多个项目,从最终结果上来看,只有整个系统能够正常稳定运行的基础上,才可保证工程量的计算与核算精度。

结论:综上所述,在装配式建筑的设计中,BIM技术能够发挥重要作用。该项技术的应用难点为软件适配性问题、软件研究性问题等,在装配式建筑深化设计中,在一定程度上降低了系统的运行质量。在后续的研究中,该项技术的应用方法包括工程量计算、构件深化设计、总装模型整合和碰撞试验。

参考文献

[1]汪烈.BIM技术在装配式建筑设计中的应用探索[J].绿色环保建材,2018(12):70-71.

[2]肖婷.BIM技术在装配式建筑设计中的应用实践分析[J].住宅与房地产,2018(33):78.

[3]李金龙.BIM技术在装配式建筑设计中的研究与实践应用[J].建材与装饰,2018(47):86.

[4]沙娜.探析BIM技术在装配式建筑深化设计中的应用[J].科技创新导报,2018,15(32):97+99.

论文作者:朱健靓

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年7期

论文发表时间:2019/7/10

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