湖南金鼎建筑设计研究院(原邵阳市第一建筑设计研究院)
摘要:BIM(Building Information Modeling)建筑信息模型在装配式建筑中被广泛关注,BIM技术能够将建筑工程技术、生产、运输、装配形成一套完整的周期式管理模式,大大加速了建筑产业化的发展进程。本篇文章将详细阐述BIM技术在装配式建筑设计中的应用方法,以供参考。
关键词:BIM建筑信息模型;装配式建筑PC;深化设计;应用
1.BIM技术简介
所谓BIM(Building Information Modeling)建筑信息模型技术,就是以计算机三维数字模型为基础,是建筑工程项目从初设到竣工使用的整个生命周期内,各个专业、各种相关信息的总集成,并且该技术还同时具有可视化、协调性以及模拟性,能将建设单位、设计单位、施工单位、监理单位等项目参与方在同一平台上,共享同一建筑信息模型等多种优点。在现今的建筑行业中,是否支持BIM三维模型技术逐渐被大多数开发商纳入其考核一家建筑公司水平的基准当中,BIM技术的关注度正在逐步提升。并且随着BIM技术在建筑技术圈的需求逐渐提高及政府主管部门的大力推进,业内人士对BIM技术的前景也十分看好。
2基于BIM技术装配式建筑的深化设计分析
2.1 基于BIM模型的工业化建筑资源库的建立
装配式建筑PC即“预制装配式混凝土结构”(Prefabricated Concrete Structure),是以构件加工单位工厂化制作而形成的成品混凝土构件,经装配、连接,结合部分现浇而形成的混凝土结构。如果能将BIM技术与装配式建筑设计相融合,那么对于工业化建筑资源库的要求势必随之提高,制备一套完善合理的工业化建筑资源库很有必要,所谓资源库,包含了部件库、部品库、土建构件库及机电设备库等多方面的内容。大量的工业化建筑模型的信息全部囊括在BIM模型之中,BIM技术通过信息的应用可自动还原出建筑工业化所需要的各类部件,部品以及各构件的数据列表。由于应用BIM技术可以将工业化建筑中的各部件和部品进行拆解分析,并使各构件、部品的标准尺寸及外形高度可视化,达到对各部件全方位的探究目的,进而实现对各部件、部品的尺寸特征的详尽掌握,这对工业设计生产及实际施工等工作环节提供了很大的帮助。以BIM技术为核心技术的资源库还可将建筑材料库、家具库以及预制构件库纳入其中。因为BIM技术的建筑工业化设计是装配式建筑工程建设的基本工作,通过资源库的构件能为设计工作提供更加详尽可靠的数据信息。
2.2 装配式建筑设计的BIM数据链接技术
在对装配式建筑进行设计作业中,建立BIM模型可以让建筑、结构等专业性信息达到最大范围的信息整合,并对此类信息进行共享应用,对比于相对传统的二维设计,以BIM设计为基础的新型设计模式可以实现信息高度共享可视化,让建筑建造等各方都能够通过BIM模型对项目本身达到高度理解的目的,进而优化项目本身的质量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外,BIM设计具有标准化的资源库,可通过BIM数据链接技术,在装配式建筑设计、生产、运输、装配以及全生命周期管理中实现信息的高效精准传递,避免出现信息传达迟缓、信息出错等失误。由此看出,BIM数据链接技术是装配式建筑设计的现代化发展巨大的推动力。以BIM模型为基础的数据具有完善的关联性及统一性,可将处于不同等级的装配式建造信息进行高效精准的数据传输,由于上下游对信息的高效传输,将下游收到的信息及时反馈以便对上游进行的工程作业精准掌控,此类模式在装配式建筑全生命周期的管理应用方面占有极其重要的位置,是至关重要的一环。
为了数据信息传递能够更加高效准确,适当调整BIM数据的创建,可有效减少BIM数据在处理传输过程中的工作量,相应的数据传输失误就可尽量避免。另外,各个设计专业可联系自身对模型要求的不同,完成功能性互不相同的模型设计,这也避免了模型单一化的问题。例如,当机电专业进行模型构建时,可将数据传输的侧重点放在模型链接上,利用模型链接达到数据高效传递。这里需要注明,在对模型内部进行链接时,要明确链接是覆盖关系还是附着关系,因为当对链接进行最终调试时,若选择不当,就会使链接文件丢失其存储的一切设备尺寸标准,使中心文件失去主体,所需数据无法正常标注。结合以上概述,以BIM技术为基础构建建筑工业化的信息监管模式,可将不同时期的生产及设计进行数据信息的传递,使装配模式的建筑设计高效无误的进行,减少数据传输错误等情况的发生。
3.基于BIM 技术与装配式建筑的协同设计
3.1方案设计阶段的协同设计。
在进行方案设计初期,使BIM技术的三维数据模型与建筑、结构、设备、装修等各专业项目进行协同配合,计划预制构件、配件制作是否符合常规,要考虑各构件是否具有经济性,制作方式是否符合标准化设计和安装要求。在预制方案时期,以技术策划标准为基础,做好平、立、剖三个方位面的设计,在能够正常使用的前提下,运用模数相互协调的方法,增大模板的使用率及体系集成度。以装配式建筑特色为技术核心,在进行平面设计时,要高度实现墙板组合对立面的设计要求,通过专业间协同实现建筑设计的模数化、标准化、系列化和功能合理化,实现预制构件及部品的“少规格、多组合”。
3.2 初步设计阶段的协同设计。
开始设计阶段,要协同各专业工作进行技术方面的改进,加深设计的功能性。在确定建筑外立面的方案及装饰材料后,高度总结墙板的立面及其组合方式的设计核心,最终达到设计所需的真实立面效果,并能在BIM技术的立面效果图中高度还原。在预制做的墙板构件上考虑电气专业方面的强、弱电箱、预埋管线及开关点位的技术方案。另外,详尽且专业的设施布置图同样必不可少。为保证布置方案的操作可行性,对BIM技术的数据模型实施碰撞检验。并且参考BIM技术数据模型所展示的经济性信息,对该工程项目的建造成本进行分析总结,考虑其成本在技术方案中的占比量,最终做出相对合适的技术方案。
3.3 施工图设计阶段的协同设计。
在对施工图的设计阶段,要沿用设计初期确定的技术方案路线,并将此路线进行更深层次的探究制作。各项专业的施工部门要注重与建筑部品、装饰装修、构件厂等上下游关系厂商的协作配合,在BIM 数据平台上,做好对构建的优化设计及精准的组合,做好适用在构件加工厂加工的预制构件尺寸的控制图样,在做好节点的防水、防火、隔声以及系统集成设计的同时,构件的预留预埋和连接节点设计也要同样重视。与现浇结构进行对比,装配式结构是基于工程设计的文件编制质量及深度的标准下,增加构件尺寸控制图、墙板编号索引图和连接节点构造详图等。这里主要要求建筑设计师做好预制构件加工图的设计,保证该设计图能够达到预制构件的设计要求及目的。
3.4 内装修的协同设计。
对于采用全装修设计方式的装配式建筑,要本着建筑、装修、部品完美结合的设计理念,至于部品体系的规定要符合国家标准,达到安全、经济、节能、环保等要求,部品体系要实施高效集成的模式化供应,对于部品安装的方法,其中干法施工最为有效合理。装配式建筑内装修的标准构件要按照施工图阶段从 BIM技术数据平台上分解的标准构件数据采用工厂化加工的方法制作。对于没有达到标准化或相对特别的部分构配件,可在安装过程中统一对其进行相应的处理制作。
4结语
综上所述,BIM技术三维模型的参数化设计,高度还原了装配式建筑的设计过程,使装配式建筑可视化,极大程度的提高了模型拆分和深度化的设计质量,为预制构件的生产及加工做出了巨大的贡献。同时三维模型的参数化设计,深化了装配式建筑设计的BIM技术探究,使BIM技术成为建筑设计生产模型和新型管理模式的推动力,并让工业化及信息化的建筑产业迈入了新篇章。
参考文献:
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论文作者:刘志勇
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第15期
论文发表时间:2018/1/9
标签:建筑论文; 技术论文; 模型论文; 构件论文; 信息论文; 数据论文; 建筑设计论文; 《建筑科技》2017年第15期论文;