论述装配式建筑设计中的BIM方法论文_胡琼

论述装配式建筑设计中的BIM方法论文_胡琼

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摘要:在现今人们对建筑行业要求不断提高的阶段,装配式建筑得到了人们的广泛关注和喜爱。这类建筑具有施工工期短、节能环保、建筑质量高等特点,特别符合我国建筑行业的可持续发展理念。装配式建筑包括设计、生产、施工、装修、监管等不同工序流程,都需要依靠BIM技术进行协调性控制。BIM技术是近几年出现的一种信息化技术,其具有可视性、优化性、准确性等特点,将其运用在装配式建筑设计当中,将可以提高建筑施工质量。基于此,本文将会对装配式建筑设计中的BIM运用方法进行详细的分析和探究,希望为日后装配式建筑事业可持续竞争与发展提供不竭的推动力。

关键词:装配式;建筑设计;BIM技术;运用方法

近几年来,装配式建筑得到了大力的发展,装配式建筑相比其他建筑类型更具有优势,不但能够节省工作量以及成本,还便于施工,所以装配式建筑受到了广大民众的喜爱。所谓的装配式建筑就是通过灵活的运用预制件,借此来满足建筑施工的需求,设计者需要根据实际的施工要求来选择好施工材料。但是传统的结构设计方法是无法实现这种建筑结构的设计的,为此我们需要借助BIM技术来完成。BIM技术也就是信息建筑模型,其通过建模分析建筑工程中的各项数据,使一致和协调在建筑工程的设计和施工中实现,并最终使各环节的效率和质量得到提高,所以BIM 技术会使得我国的建筑结构设计也变得更加实用。

1、BIM技术概述与装配式建筑

1.1 装配式建筑

预制装配式建筑与传统的建筑工程的施工方式存在较大的区别,进行生产以工业的方式,接着进行施工现场的安装是对于建筑构配件来说的,这使现代化建筑工程施工体现出工业化的特征。生产效率较高、现场作业较少是装配式建筑工程的施工特点,而且季度的变化对其影响并不大。

1.2 BIM 技术

BIM 技术即建筑信息模型是以三维数字技术为基础,通过对 Revit 等三维建模构件的利用,把建筑工程数据模型构建出来,利用 BIM 技术能够使建筑工程的发展得到充分的表达,例如几何形状、建筑施工材料的性能、质量等。与此同时,仿真的建筑模型进行数据更新、整合不同阶段的信息也可以利用数字技术来实现。

2、BIM技术在装配式建筑标准化设计中的贯穿

2.1 创建合理的BIM构件库

我们想要装配式建筑更加高效率和高质量地完成,就需要重视构件加工图设计。在构件加工图设计过程中,应用BIM技术可以保证在消除以往立剖面图和二维表达模式的诸多限制效应基础上,使预制构件模型的集成特征得到凸显,并创建出标准化的装配式建筑BIM构件库,这样就可以方便日后进行BIM虚拟构件数量、类型和规格的不断扩充,并进一步生动化反映工厂实际的加工状况。

2.2 实施必要的可视化设计

即将BIM技术贯穿于装配式建筑设计环节的同时,配合人机协同作用进行精细的可视化设计,方便及时锁定和修正预设方案中遗留的缺陷。

2.3 持续拆分和改进BIM构件

在装配式建筑设计活动中沿用BIM技术,还存在关键性环节,就是构件拆分,其通常在施工图制作完毕之后进行。具体就是在前期策划时邀请专业技术人员,针对装配式建筑的BIM技术路线和产业化发展目标予以明确认证,之后依照构件拆分原则设计施工方案,规避技术经济性不符合、前后调节等误差状况。特别是经过单个外墙构件几何属性的可视化处理之后,能够保证逐步理想化调整预制外墙板与对应构件的类型与数量。另外,协调BIM技术完成设计任务。BIM模型主要凭借三维信息模型进行集成化平台创建,目的方便各类专业技术人员基于统一模型进行协同工作。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆除此之外,BIM模型融合了建筑材料、工艺设备、成本费用等不同类型信息,经过专业化的数据分析后,能够促使不同专业的协同效达到理想化。

3、装配式建筑设计中应用 BIM 技术的具体方法

3.1 户型内的设计

在户型功能要求上,建筑设计师选出相应户型;根据户型的结构布置,结构设计师在数据库中选出相应的结构户型;按照结构的设计方案以及户型的功能,设计师选出设备模型。与此同时,设计师还要协调好户型结构,防止出现构件间碰撞的情况。并且剪力墙体系模块化设计的基础是户型内设计,同时户型内设计是模块化设计环节中工作量最大的一环,系列化、标准化的户型库能提升协同设计的效率,实施精准化的模块化设计。

3.2 户型间的设计

在户型设计过程中,需要划分户型内部功能,确保准确的协同好户型内建筑、结构以及设备专业间的关系。户型间的设计是指通过传递户型功能的结构接口,设计师选择的户型能够组成建筑单元。建筑系统是指构件通过有机整合之后能够构建成一个有序的整体,其中各个户型不但具备独立功能,还能相互联系,户型间将这个共享的构件称为“接口”,它不但是建筑系统中的一部分,还是设计串并联联系户型间的媒介,使得它们能组合成一个完整的建筑模型。

在整个设计过程中主要需要解决的就是接口方面的有关问题,根据构件的共享部位,接口能够分成 2 种:连接接口、重合接口。前者是指协同共享的构件,无重合,连接需借助外部构件;后者是指共享部分重合的构件。在设备户型间的接口大部分是连接接口,剪力墙住宅体系当中结构、建筑户型间主要接口为重合接口。另外依据专业的不同,重合部分的构件也存在差异性,在结构户型间重合的部分主要有剪力墙、暗柱,在建筑户型间重合的部分主要有内隔墙、内墙。大部分解决户型间接口方法:在设计户型间阶段,删除掉重合接口中重叠的一个,确保建筑整体的完整。删除构件要注意:两户型构件重合中出现不同长度的,留长去短。

3.3 标准层的设计

标准层设计指设计师做好户型间设计,通过增加附属构件组成建筑层的设计过程。通常情况下,建筑分为顶层、设备层、标准层、首层、地下室等,由建筑户型及附属构件共同组成建筑层,在建筑系统中,建筑层也是很重要一部分。

标准层设计能完善户型间的功能。完整的建筑层应包含户型、电梯间、楼梯间、走廊、前室、水暖井及空调板等,除此之外还需要一些其他非标准构件。且其还需要解决好户型对称问题。通常在建筑设计中,能将承受的各种荷载的作用考虑进行,解决承重构件的受力平衡问题是建筑结构设计的目的所在,对称的结构构件能够带给人一种稳定坚固的心理暗示。所以在建筑以及结构设计当中可以使用对称的户型或者是单元照着某个轴线来对称复制,但是,通常复制的镜像对称的户型间可能会出现重合的构件,需处理好这些重合的构件。在设备设计当中,将镜像模型给复制好,对称后,模型之间就会出现缺少连接接口,这时需要增加连接构件。在住宅建筑设计中一般有顶层、设备层、标准层以及首层,其中大部分为标准层,在建筑设计当中,能够对标准层进行优先设计,复制具有相同类型的建筑层,在此基础上,对不同类型的建筑层进行修改,在住宅体系中,一幢建筑的整体设计在很大程度上受限于标准层设计的正确与否。此阶段借助 BIM 技术协调好建筑、结构以及设备层模型,实现模型无碰撞,这对于整体建筑模型而言是十分的重要,所以在建筑设计中建筑层是其价值最大的一个阶段。

结语

总而言之,建筑设计的合理性能够直接的影响建筑施工质量,所以建筑设计一定要确保自身的科学性以及可行性。在现今信息化技术的运用以及渗透下,装配式建筑结构可以被极大的优化。选择在装配式建筑之中贯穿融入BIM信息化技术,将有助于进一步构建起专业化的虚拟构件库、兼备BIM信息化,从而保证建筑全周期的创新改革。BIM 技术的合理利用,有利于建筑行业的转型,使资源的利用效率得到提高,并有助于环境污染治理的效率提升,所以BIM 方法的运用一定要立足于建筑结构设计中,这样能为我国装配式建筑行业赢得更加理想化的改革发展成就。

参考文献:

[1]建筑施工安全管理中BIM技术的应用探讨[J].秦振烨.山西建筑.2018(36)

论文作者:胡琼

论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期

论文发表时间:2019/8/27

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