装配式建筑设计中的BIM方法应用分析论文_黄培航,胡国杰,胡寅,宋建芳

装配式建筑设计中的BIM方法应用分析论文_黄培航,胡国杰,胡寅,宋建芳

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摘要:把BIM技术应用到装配式建筑的设计中,会使建筑设计效率提升和建筑设计质量提高,也会使开放设计信息和共享设计信息得到实现,使装配式建筑在设计上出现的问题减少。本文介绍了装配式建筑和BIM技术,分析了在装配式建筑设计中应用BIM技术的优势,最后根据工程实例,详细研究了在装配式建筑设计中应用BIM技术的方式。

关键词:BIM技术;装配式建筑工程;设计

引言:随着科学技术的发展,BIM技术被广泛的应用在建筑工程上,其对建筑设计有着越来越重要的作用,BIM就是建筑信息模型,是指在建筑工程项目中,运用建筑相关的信息与数据,建立建筑信息模型的一项技术。在建筑工程中,可以通过各种信息进行建模分析,从而促进建筑工程施工能与建筑设计的步调相一致。使得建筑工程的设计和施工两者之间保持一致和协调,提高工程建筑的效率和质量,为建筑行业的健康平稳发展做出了贡献。

1装配式建筑

在工地使用预制部品部件对建筑进行装配而形成的建筑就是装配式建筑,从建筑工程施工的方面来讲,装配式建筑工程施工和传统的建筑施工有很大区别。装配式建筑所用配件是以工业的方式进行生产,在建筑的施工现场进行安装,有着现代建筑工程施工工业化的表现。装配式建筑施工特点:生产效率高,较少的现场作业情况,不受季度的影响。

2 BIM技术

BIM即建筑信息模型,主要指以三维数字技术作为基础,使用Revit等三维建模软件,对建筑工程数据模型进行构建。使用BIM技术进行建模,表现出的是技术快速发展情况,建筑工程上擅长运用新兴技术等情况,例如建筑工程的几何形状、建筑材料的性能和质量等,此外,这一技术还能结合数字技术更新所建造的建筑模型数据,整合数据模型中不同阶段的数据。

3 装配式建筑设计中应用BIM技术的优势

(1)BIM结合云端技术,并在其作用下,BIM设计平台接收各类专业化设计人员自身开发的BIM模型,然后通过自动化纠错与碰撞等功能,对于会引发设计专业相关的矛盾迹象和冲突因素,进行自动化筛选,帮助工作人员及时发现设计中存在的问题。

(2)将预制部件应用到装配式建筑之中,会有数不胜数的种类和数量,加之会有过大的出图量,通过使用BIM技术的协同设计功能,在当下让专业的技术人员修改参数,使参数精准化,并被专业人员接收、调用。

(3)设计误差减少。在装配式建筑中应用BIM技术,可以对建筑结构和预制构件进行精细化设计建筑结构和预制构建,在施工阶段一定程度的减少偏差问题出现。有效的检测和分析构件中装配产生的冲突,评估预制构件连接点的可靠程度,装配的冲突可以有效地排除,防止出现因为误差造成工期延误、材料浪费等情况。

4 分析装配式建筑设计中应用BIM技术

根据实际的案例进行分析,以下是案例的概况,一栋三层别墅的装配式建筑,该建筑工程有着372.2平方米的面积,为混凝土构件结构体系的整体装配式,这是该建筑结构体系,在建筑工程设计时,通过对BIM技术和Revit软件的应用,建造出建筑的设计模型,对模型做出分析,以此来优化工程设计。

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4.1 BIM结构模型和结构分析模型之间的转换

在设计建筑工程时,对BIM技术应用的表现为,结构计算软件是通过对Revit导入建筑模型完成的,计算和设计工程的结构,然后Revit软件中导入结构分析模型,使其形成Revit结构模型,剖切模型,添加标注,最后形成建筑工程施工的图文档。通过应用BIM技术或是相关软件建造模型和分析模型时,也许会出现信息错误或是丢失的情况,面对这类问题,要人工对其进行调整,从而使建筑工程的设计方案得到完善。

4.2基于BIM的构件深化设计实践

(1)拆分构件。在Revit软件中导入建筑工程的结构分析模型,用过使用这种方法,形成包含建筑工程的界面轮廓、施工材料信息、钢筋信息等内容的建筑模型,修正结构模型的局部,可以拆分构件。在拆分构建的过程中,要在Revit软件中使用Dynamo进行可视化编程,在建筑工程结构模型中还需要将现浇构件进行拆分,拆成多个零部件,之后再对多个零部件进行组件,拆分构件的过程就此完成。

(2)创建钢筋。在对建筑工程钢筋进行创建时,要严格的按照建筑工程构件中钢筋构造和拆分要求,保证有完善的布置钢筋流程,运用二次开发程序进行调用在建筑工程中对钢筋参数信息进行完善,各根据钢筋布置原则,在建筑预制构件中布置钢筋材料。针对该建筑工程进行预制梁设计,在对预制梁布置钢筋时,要对以下规则进行严格的遵守:①在梁跨中后浇段时断开纵筋,在后浇段确定钢筋长度,对套筒安装所用尺寸的要求必须满足;②对梁端1.5h0与500取最大值做出综合考虑,对预制梁钢筋材料加密范围进行确定,非加密区为剩下的两段。

(3)布置埋件。在建筑工程布置埋件时,设计布置埋件,要对建筑工程预制构件的埋件布置严格遵守,例如,对该建筑工程梁柱布置埋件时,第一要有包含有埋件内嵌族的构建,此外,对于梁和板中钢筋吊钩环加以注意,优化设计其吊钩形状,在布置时要选择合理的位置。在预制柱上进行埋件布置时,预制柱族可以进行专门的设立,另外,将预制柱,也就是墙和柱的连接处,用钢板的实例参数设置高度,再对参数进行调整,可以通过Revit软件关联所有的参数,形成全局参数。运用Dynamo对梁上吊钩进行点平移,建立一个吊钩形状多段线,从而产生吊钩钢筋,进而对梁上吊钩位置参数进行确定,梁上布置吊钩的工作完成。在建筑工程墙板中布置埋件,通过Tekla中应用的自定义组件来完成,在实际应用Tekla锚栓埋件命令时,对于埋件的尺寸和相对位置进行定义,选择墙体,对其进行埋件布置。

5结束语

总而言之,把BIM技术应用在装配式建筑中,能够有效地提高建筑设计的效率、提升建筑施工的效率和施工质量,促进建筑工程中装配式建筑更多地运用。目前阶段,我国建筑行业处于转型期,其转型的目标是节能减排和减少污染,现在,也正在向着这个目标发展。为了更好地实现这一目标,在装配式建筑中应用BIM技术,推动建筑行业稳定健康的发展,使资源利用效率有效地提高,可持续发展目标得到实现。

参考文献:

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[3]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

[4]樊则森.李新伟.装配式建筑设计的BIM方法[J].建筑技艺.2014,(06):68~76

论文作者:黄培航,胡国杰,胡寅,宋建芳

论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期

论文发表时间:2019/5/22

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