摘要:随着我国工程建设现代化程度的不断提高,装配式建筑企业提升自我设计能力,完善自身管理机制也变的尤为重要。从现阶段装配式建筑行业来看,落后的设计技术已不能满足工程建设发展和紧迫的建筑市场的需求。BIM技术是指用数字化方式对建筑特性和物理实体进行表达,其核心是通过建立虚拟的建筑工程三维模型,利用数字化技术,为这个模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库。利用BIM技术可以达到各部门和各设计阶段数据的连接和共享,保持数据的一致性,使数据间关联性更强、更加完善,同时提升设计的准确度,保证不同环节间的连接效果,从而推进工程建设的顺利进行。
关键词:装配式建筑设计;应用;BIM技术
前言:
装配式建筑是不同于传统建筑的一种建筑方式,其设计过程也相对比较复杂,会涉及到BIM技术等众多方面的内容。BIM的全称是Building Information Modeling,在国内通用的翻译为“建筑信息模型”,是一种新兴的建筑设计方法。BIM牵涉到工程的作业流程与全生命周期信息的管理和营建设施的全生命周期决策支持。BIM技术作为建筑业发展的重要技术,已经在建筑工程中得到了更广泛的应用。同时从现阶段装配式建筑设计案例来看,虽然较过去取得了一些进步,但相对于建筑行业的快速发展,装配式建筑设计方式过于老旧、工程造价过高造成施工企业负担过重等问题也逐渐凸显。因此作为装配式建筑的设计人员,应认清建筑工程发展的需求,在保障自身利益的同时,将BIM技术应用到装配式建筑的实际设计中,利用BIM技术可以达到各部门和各设计阶段数据的连接和共享等特性,将BIM技术的优点发挥到装配式建筑工程,切实推动社会可持续的发展进程。
一、BIM技术的概述
(1)BIM技术的概念
BIM (Building Information Modeling),建筑信息模型,主要是基于不断发展的网络技术下对建筑架构进行信息与数字化建模的技术。这种技术不仅能够将原有二维设计图纸上的内容以三维模型的形式展现出来,便于设计人员整个建筑工程的直观研究,且模型中拥有功能强大的信息储蓄库,借助这个包含建筑工程信息的三维模型,大大提高了建筑工程的信息集成化程度,从而为建筑工程项目的相关利益方提供了一个工程信息交换和共享的平台。
(2)BIM技术在装配式建筑设计中的特征
BIM技术在应用过程中,主要存在以下几种特征,
第一:整合性。
BIM技术中所体现出的信息整合特征主要围绕着设计前期与设计过程两个方面,随着BIM技术在装配式建筑设计中的应用不断深入,其构建起的建筑结构模型也为其他设计工作提供了重要的参考数据,并对建筑设计中涉及的建筑、结构、管线综合等参数信息进行充分整合;
第二:协同性。
BIM技术不仅能在装配式建筑设计过程中构建出详细的建筑信息模型,同时也搭建起一个各参与设计专业共同合作的虚拟平合,通过各设计专业的共同研究,对建筑设计前期复杂信息的全方位分析,从而大大提升建筑设计方案的合理性、科学性及准确性。
第三:关联性。
在装配式建筑设计中,BIM技术可关联建筑设计工作中涉及的所有数据。例如:在对装配式建筑设计方案进行查漏补缺时,设计人员可利用BIM技术进行工作数据的同步更新,无需重复修改设计图纸或三维建筑模型,如此不仅减轻了设计人员的工作负担,也保证了各专业设计信息的完善与准确。与此同时,利用BIM技术可模拟出建筑施工阶段的过程,使设计人员不必就外在因素制定出多种装配式建筑的设计方案,从根本上提升了设计人员工作的效率与质量,也为建筑企业更好的适应建筑行业发展,提高企业行业竞争力奠定了坚实的基础。
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二、装配式建筑的特点
(1) 缩短工程建设工期
装配式建筑和传统的建筑工程技术相比,可以非常明显的发现,装配式建筑在缩短工期方面发挥着非常巨大的优势,能够节省约70%的时间,最快可以在7天之内成功盖好一层楼。以装配式住宅为例,装配式技术的应用可以省略传统建筑的外保温、抹灰、二次结构及砌筑等施工流程,很大程度上缩短了施工工期。如同汽车制造业一样,装配式建筑就是用工业化量产的方式取代人力手工作业方式,从工程零部件的生产制作,一直到施工现场的吊装拼接,整个建造周期的工序都可以采用机械标准化生产的方式,提高建筑工程施工效率,节约劳动力。
(2)环境污染小
传统建筑在施工中会涉及混凝土、砂、水泥等材料的运输、搅拌及砌筑工作,其过程中会产生较多的建筑垃圾以及粉尘污染。而装配式建筑是在工厂加工制造成各种成品构件,现场施工过程中直接进行装配及连接调式工作,能有控制各种污染性作业,对保护环境方面发挥着重要的作用。与此同时,装配式建筑在施工中选用的是吊装装配工艺,很大程度上也降低了振捣泵,建筑模板拼接及安装中产生的噪音。
(3)节水节能
装配式建筑在施工现浇混凝土以及现场模板作业在装配式建筑施工过程中相对较少,各种搅拌、加工设备也较少使用,从而很大程度上减少了用电及水资源的使用。选择工业化的装配式建筑施工可以很大限度的避免了施工中材料的浪费,而且借助相关技术进行测算发现,每100m'住房施工中可以减少大概5t建筑垃圾的排放。
三、以BIM技术为基础的装配式建筑设计
以BIM技术为基础展开装配式建筑设计过程中,一个非常关键的工作是对工业化建筑资源库进行建立健全,其中包括有相关的机电设备库,土建构件库,部件库以及部品库等,涉及内容很多。在BIM模型中包含丰富的各种建筑相关设计信息,以此有利于生成工业化生产过程中需要的各种构件和各种部件、部品的数据表单,例如综合表格,材料表以及门窗表等。借助BIM技术能成功的将建筑工程的各个部分分解成标准的形状以及尺寸,从而归纳形成能够定型生产的各种构件,方面企业更好的展开设计、生产及施工。在BIM中成功建立的资源库可以包括有家具库,如灯具、洁具、厨卫、桌椅等;预制构件库,如窗、门、栏杆、柱、预制板、预制梁等;以及建筑材料库等。针对以BIM技术为基础的装配式建筑设计来讲,上述所讲的全部资源库也被称为BIM数据。
四、BIM技术和装配式建筑之间的协同设计
(1)在方案设计阶段的协同设计
建筑工程方案设计的前期阶段,在装修,设备,结构,建筑等专业BIM技术组成的三维数据模型上对其展开密切配合,并且对配件的制作及预制构件的安装要求,标准化要求,经济性要求进行策划。在方案阶段,需要将技术策划要点作为依据有效做好平面、立面及剖面设计,在满足使用功能的基础之上,借助模数协调手段将模板的使用率进行提升。以装配式建筑具备的特点作为依据,在进行平面设计时需要充分考虑到墙板之间的组合,满足方案对建筑立面提出的要求,借助专业间协同来有效实现建筑设计的合理性、系列化、标准化及模数化,从而使部品及预制构件的多组合性和少规格性得以实现。
(2)初步设计时期的协同设计
在建筑工程的初步设计时期,需要对各个专业的不同工作进行结合实现,将设计进一步深化以及优化。还需要将建筑的装饰材料以及外立面方案进行确定,然后和墙板组合的设计方案及立面方案进行结合,使建筑立面效果得以实现,同时将该立面效果直观的展示到BIM技术的实际立面效果图之上。与此同时,在提前预制的墙板构件上需要对电气专业的弱电箱、强电箱、开关点位及预埋管线的技术方案展开考虑。在展开装修设计工作时也需要将详细的设施布置图提供出来。BIM技术还提供在数据模型中展开碰撞检查,从而推断布置方案的实际可行性。另外,还需要将由BIM技术数据模型提供的有关技术方案的经济性信息作为依据,对核实变量成本给技术方案带来的影响进行分析和评估,从而将建筑工程的最终执行技术路线进行确定。
小结:
利用BIM技术进行装配式建筑设计可以很大程度上提升设计的质量和设计的时效性。在进行钢筋创建、埋件布置与构件拆分时合理的融人BIM技术可提升深化设计与模型拆分效果并提升构件的生产质量,进一步推动建筑工程的顺利进行。
参考文献:
[1]魏辰,王春光,徐阳等.BIM技术在装配式建筑设计中的研究与实践[[J],中国勘察设计,2016(11):28-32.
[2]靳鸣,方长建,李春蝶等.BIM技木在装配式建筑深化设计中的应用研究[J].施工技术,2017,46(16):53-57.
[3]蒋兴宇BIM技术在装配式建筑设计中的研究与实践[J].装饰装修天地,2017,(7):101.
论文作者:王智
论文发表刊物:《防护工程》2018年第33期
论文发表时间:2019/2/21
标签:建筑论文; 技术论文; 建筑设计论文; 建筑工程论文; 模型论文; 信息论文; 构件论文; 《防护工程》2018年第33期论文;