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摘要:近几年来,BIM技术在建筑行业也得到了广泛应用,解决了传统设计、施工方面存在的诸多问题,降低了建筑发展过程中的成本浪费。同时,能够全面优化相关的建筑设计,特别是装配式建筑,效果非常明显。本文根据多年工作实践,对装配式建筑设计中的BIM技术应用进行分析。
关键词:装配式建筑设计;BIM技术;应用
一、BIM技术的概念
建筑信息模型(BIM技术),是以建筑工程项目的各项基本信息为建筑模型的基础,并用相关软件来建立建筑模型,此模型用于建筑的全生命周期,指导建筑的设计,施工和后期运营等阶段。BIM技术拥有五大特点:(1)可视化:能清晰监控项目的整个过程,使设计、施工和运营等阶段更加具体和直观;(2)协调性:BIM技术可以模拟施工现场环境,对项目进行预测,进而提高项目在实际施工中的协调性;(3)仿真性:BIM模型可以仿真模拟建筑全生命周期的各个阶段,及时发现问题,全面控制成本和质量;(4)优化性:优化项目的特殊方面,从而缩短工期和减少造价;(5)可出图性:帮助业主出图,比如预埋套管图和管线综合图。BIM技术相较于传统施工图,最大的特点就是能将2D转换为3D或4D,将平面变为立体,直观的将项目展现给业主和施工方。在招投标,设计和施工阶段都有很大帮助。在我国,BIM技术现处于新兴并高速发展的阶段,对业主、设计方和施工方而言都有着重要作用和影响。
二、装配置建筑应用BIM技术的特点
BIM能够全面反映与建筑参数相关的信息,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,并且预制构件的質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。
三、装配式建筑设计中的BIM技术应用
(一)工程概况
某工程为别墅建筑工程,该别墅一共3层,总面积415.65m2。为了提高该建筑工程的施工质量,本工程决定采用装配式混凝土施工,促使其以装配式建筑的形式相体现。与此同时将BIM技术应用到工程设计中,实现模块化设计,从而提高建筑工程的施工效率。
(二)建筑各层面的设计
1.户型设计
建筑户型应与之功能相匹配,以确保各功能区能够被妥善分配到各个建筑区域。
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①根据别墅业主对各功能区布置的要求,分别设计各楼层的功能区位置。②判断功能区的分布与别墅的户型是否匹配。如不匹配,应适当调整某一方面的布置情况。③计算构件的受力情况,观察设备有无碰撞。以国家标准要求为参考标准,提高户型的设计水平。④户型内可按照其功能的划分情况而设计,需将以BIM技术为基础而设计的各构件相互组合,使之成为有序的整体,在确保各功能区功能独立的基础上,在各功能区之间建立联系,提高装配式建筑设计的整体性与和谐性。
2.标准层设计
在装配式建筑中,标准层设计是指设计人员在完成户型设计之前,采用添加附件构成的建筑层次,在该层次设计中应用BIM技术,能够大大提高模块化设计的整体质量,主要从以下几个方面掌握:
①采集与标准层施工有关的数据,例如:标准层的层厚及大小等;将数据输入到BIM软件中,由软件完成对数据的处理,形成标准层设计模型,以供施工参考。②当施工中存在某部分数据发生了改变时,应立即更新BIM下的各项数据,提高数据的应用价值,确保工程能够顺利进行。
3.整体设计
装配式建筑整体设计的目的在于提高各模块间的协调性,确保建筑功能能够达到业主的要求。可在利用BIM技术的基础上,对装配式建筑进行整体上的设计,方法如下:
①将各设计人员组织在一起,共同分析建筑不同功能区域的不同设计方法。②将各环节的设计参数,全部纳入到BIM软件中,提高装配式建筑各环节设计内容的丰富性与全面性;③当参数补充完成后,即可运行模型,判断是否存在设计方面的缺陷,如果存在,需要立即改正,直至模型能够协调运行、建筑内各功能区的功能均能够正常实现为止。
(三)各施工环节的设计
1.构件设计
装配式建筑构件的具体设计方法如下:
①将制作完成的建筑信息模型,导入至Revit软件中,以使建筑的轮廓以及与钢筋等有关的信息得到体现。②通过对模型的观察,判断局部是否存在设计漏洞,如果发现漏洞,应及时纠正。③拆分构件,采用Dtnamo实现可视化编程;将不同构件进一步拆分为零部件,判断零部件是否齐全,如果齐全,则可重新组装构件。
2.钢筋设计
装配置建筑钢筋的设计方法如下:
①根据国家标准要求及工程需求建立钢筋布置流程;通过对建筑信息模型的观察,判断是否存在待修改的钢筋参数。②将钢筋布置在预制构件中,使之能够满足构件的尺寸。③采用加密技术加密,完成设计。
3.埋件设计
在建筑工程中,对预制构件埋件进行设计的过程中,还要对其进行合理编辑,如:在梁柱埋件布置中,要采用自身富含埋件的内嵌式梁柱,但是梁柱、木板中的钢筋吊钩环还是需要另外设计和设置形状,主要是因为其需要根据建筑物的结构和形状调整,从而就能促使建筑结构满足合理性和科学性要求。此外,在预制柱埋件过程中,要布置专门的预制柱,首先要将预制柱上,墙与柱连接的位置设置成相应的钢板的高度,且要设置确切的参数,且在模型搭建中,要不断根据建筑结构对此进行合理调整,以求使参数符合建筑模型的要求,为求更高的工作效率,工作人员需将参数关联为全局参数,这样就能从整体观察参数的合理性,且观察建筑结构的科学性,是非常有必要的。总之,在装配式建筑设计中,BIM技术具备非常广泛的应用范围,不仅体现在构件设计和钢筋设计方面,还能够对埋件进行科学合理地设计。从这个角度来看,BIM技术在装配式建筑设计方面是起到灵魂性的作用的,引导了更高质量、更快速度的装配式建筑模型的建立,也是给后期装配式建筑建设打下了好的基础。因此建筑单位为了提高其装配式建筑质量,BIM技术的使用是值得考虑的。
四、结语
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.
[3]刘鹏.基于BIM技术的装配式建筑施工组织设计[D].聊城大学,2017(11):21-22.
[4]许杰峰,鲍玲玲,马恩成等.基于BIM的预制装配建筑体系应用技术[J].土木建筑工程信息技术,2017(44):86-90.
论文作者:陈业昀
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第7期
论文发表时间:2018/10/25
标签:建筑论文; 技术论文; 构件论文; 模型论文; 功能论文; 建筑设计论文; 钢筋论文; 《建筑细部》2018年第7期论文;