摘要:现代社会,伴随着我国建筑行业的快速发展,BIM技术的不断完善,由于BIM技术具备先进性、高效性以及适用性,受到建筑人士的高度关注和认可。而装配式建筑师一种新型的建筑类型,具备施工简单、容易拆卸等优势,就促使建筑施工数量不断增多,应用BIM技术能够为建筑工程提供一个协调工作的平台,实现装配的可视化,也能大大提高工作效率,降低施工成本,因此在装配式建筑设计中BIM技术得到了广泛应用。
关键词:BIM;装配式;高层住宅设计;关键技术
1BIM技术与装配置建筑的特点
BIM,即建信息模型,是由各种建筑信息相结合组成的建筑模型,并且在BIM技术的基础上构建的建筑物模型具虚拟化特征,但是其能够全面反映与建筑参数相关的信息。同时在建筑施工中应用BIM技术,不仅可以大大提高工程的可视化,还能够提升施工水平。而装配式建筑,是一种新型建筑模式,要想施工之前预制所需要的构件,在施工的时候与构件相互结合,形成建筑物。此外与传统建筑相比较,装配式建筑的施工效率更加高,拆卸也更加方便,即应用效果非常显著,并且预制构件的质量会严重影响装配式建筑施工质量,因此应用BIM技术有很大的优势,应用施工之v前的设计能够很好的解决以上存在的问题,进而对整个建筑的施工质量进行大大提升,推动建筑行业朝着前方不断进步和发展。
2基于BIM的协同设计
2.1多专业模型的架构形式
在方案和初设阶段,模型构件较为简单,对各专业一致性要求也较低,可直接在对方模型内建工作集进行设计,或按单专业单模型进行协同,期间集中几次对模型进行链接校核即可。如项目较复杂,前期各阶段也可适当参考施工图模型架构进行简化组织。在施工图阶段,为便于维护施工图模型,需对模型按一定规则进行拆分。常见做法为:跨工作团队、跨专业,按链接模型进行,同一工作团队按工作集在同一模型中进行协同设计;团队划分时,建筑、结构为土建团队,暖通、水、电为机电团队。
2.2协同过程中的提资方法
装配式建筑协同过程中的提资方法有以下5种:全过程链接模型、阶段性同步模型、模型局部提资、CAD图提资、部品提资。全过程链接模型指项目过程中全过程都直接链接其他专业,每次打开本地模型或重载链接时,可实时更新看到其他专业的进程,若发现有对不上的地方可及时提出,但由于无法直接得知各部分是否定稿,如有修改仍需沟通确认。结构方案初步稳定或集中完成某关键部位后,把全模型进行一次整体提资。采用链接其他专业的本地模型放置在本专业目录,只在提资时与中心文件同步一次,或按阶段绑定一套独立的模型,进行提资和归档。模型局部提资与阶段性同步模型类似,在完成一个时间阶段后,绑定一套模型,并在提资单中注明,只对其中部分视图和某个区域的构件进行提资。CAD图提资指对接收方无法应用BIM模型时,采用传统的提CAD图方式进行。部品提资指对单个部品进行提资,其提资内容较为明确,但只适用于较小范围的调整,以及在构件加工阶段,设计单位对部分构件进行设计变更。
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2.3多方协同
装配式建筑项目进入到施工阶段时,项目多方参与,有业主、勘察、设计(建筑、结构、设备、装修)、土建施工、构件加工厂家、安装施工、装修等,各参与方之间如何有效地沟通是影响装配式建筑建造效率的一个难题。为解决多方协同难题,作者采用B/S模式构建基于互联网的管理系统GDAD-PCMIS,将BIM模型信息进行轻量化存储,针对协同管理过程的相关需求进行系统开发,以使BIM的信息贯穿项目建设的全生命周期,并得以充分运用。
3建筑标准化设计
3.1建筑设计
装配式高层住宅的外立面设计应尽量做到造型简单、立面简洁、没有复杂装饰的建筑,符合现代主义建筑“少即是多”理念。装配式高层住宅的平面设计可通过模块化的方式,将建筑空间根据功能分为卫生间、厨房、卧室、书房、阳台等模块,通过这些模块进行组合,形成基本套型模块。
3.2结构设计
装配式高层住宅结构设计应考虑装配式建筑与现浇建筑的不同之处,在保证结构安全的前提下尽量保证施工的方便性,尽量节省建造材料。装配式高层住宅若采用预制剪力墙,需考虑预制剪力墙水平接缝对结构受力性能的影响。装配式高层住宅若采用了预制外墙,结构刚度受预制外墙的影响较大。计算中可通过周期折减系数考虑预制外墙对结构刚度的影响。
对于全受力外墙装配整体式混凝土剪力墙结构体系,由于预制外墙参与结构受力,因此结构刚度非常大,地震力也很大。针对这个问题,作者提出了一种用于装配式剪力墙结构的预制双连梁,通过设置双连梁降低结构刚度,达到减少地震力、节省建造材料的目的。
3.3构件拆分
装配式高层住宅结构构件拆分应从尺寸、重量、传力路径、选筋控制、运输条件等角度进行分析,使得预制构件生产、运输、吊装的总成本达到最低。对于叠合板,装配式高层住宅的楼板跨度一般不大于6m,且大部分不大于3.2m(工程生产线模台宽度限制值),叠合板配筋一般由构造控制,且构件重量一般不会超过吊装允许重量。因此,楼板拆分应尽量按单向板拆分,尽可能采用大板,减少吊装次数。对于预制剪力墙身,其数量由建筑布置确定,拆分时重点考虑减少构件规格数。可在满足规范要求的前提下,通过调整(一般为加长)边缘构件区的长度,使得预制剪力墙身构件的规格尽量少,方便生产。对于叠合梁,其规格数主要受结构布置及底筋搭接长度的影响,规格一般较难统一。可通过使用对称户型、统一底筋布置等方法减少叠合梁规格数。
结论
综上所述,在开展装配式建筑施工工作的过程中,应用BIM技术能够很大程度的提高建筑设计效率,生产和施工水平,还能对装配式建筑进行一体化管理控制,促使产业链条科学合理的朝前发展,也能在节约能源消耗的基本上大大减少对环境的污染。此外作为相关技术人员在具体工作实施中,还要进一步进行探究,才能促使BIM技术应用稳步前进,从而推动建筑行业的可持续发展。
参考文献
[1]李桦,宋兵.装配式建筑住宅全装修模块化设计方法与案例解析[J].住宅产业,2016(07):16-25.
[2]吴嵩.探讨装配式建筑设计中的BIM方法[J].建材与装饰,2016(45):98-99.
作者简介
包创,男,汉族,辽宁庄河人,研究生,工程师
论文作者:包创
论文发表刊物:《基层建设》2018年第30期
论文发表时间:2018/11/15
标签:模型论文; 建筑论文; 构件论文; 结构论文; 高层住宅论文; 叠合论文; 技术论文; 《基层建设》2018年第30期论文;