摘要:BIM技术也称为信息模型,是结合项目的具体参数信息建立起更为真实的立体建筑模型。该类技术应用于装配式的建筑设计,能够有效提升设计的效率,辅助设计人员及时发现设计的疏漏,从而采取更为适当的方式进行弥补和纠正。由此本文主要的研究对象变为BIM技术,系统论述该技术在装配式建筑设计环节的应用性作用,并进行总结分析。
关键词:BIM技术;装配式技术建筑;设计与建造
引言
随着我国建筑领域的日益发展,装配式建筑类型的市场占有率也得到了相应的提升。该种类型的建筑突出优势在于,其使用原料量较低,原料的性质对环境污染小,且运输、施工等环节便捷性较高,因此在各行业领域均有所应用,已经成为建筑行业未来的重要发展趋势。BIM技术以信息技术发展为背景,通过结合具体的建筑参数制作真实性较高的模型,辅助施工方提前掌握建筑完成后的外观及结构等特点,并在实施前完成改造和优化工作,从而大幅降低施工成本,也为顺利实施各建设环节提供了前提。将该技术应用于当前流行的装配式建筑设计中,可最大化提升设计的有效性,减少由于设计问题产生的经济损失。因此在装配式建筑的设计环节着重引入BIM技术的参与具有更为实用的价值,本文也期望通过系统论述为行业人员提供有益的参考和启发。
1 BIM技术的概念及内涵
BIM技术的应用需以真实有效的建筑信息为基础,利用精准的数字信息模拟建筑实体,因此该技术的使用具有较为明显的模拟性与直观性等特征。BIM技术不仅能够更接近真实地呈现建筑的信息和特征,还可在建筑的使用周期方面进行分类,实现资源的共享。总之,BIM技术可作为新世纪建筑领域较为前沿的技术类型。将该技术应用于装配式建筑中,能够对信息的创建与管理等方面的问题进行有效处理,从而全面优化建筑的完成质量。
装配式建筑方面的BIM软件类型有Revit、MicrosoftProject等。其中Revit主要应用与对建筑模型的分析方面,该软件主要可排查出建筑内的冲突,同时该软件还可将实现与其他软件进行联合,实现信息和数据等内容的交互,从而实现对参数的完善和优化。Navisworks软件的功能主要体现为ClashDetective和TimeLiner。前者可对模型进行细致的检验和分析,能够避免人为导致的误差对设计精准度的影响。后者可实施模拟进度。主要通过动画、图像等形式对进度状态进行呈现,如果在过程中发生了进度方面的变化,则该功能能够实现实时更新,因此展示的进度信息较为准确。MicrosoftProject可对项目进行有序的管理,不仅能够保障项目实施的准确性,还可严格控制项目的成本投入,保证施工进度按照计划进行,最大限度提升施工方的经济效益。Lumion具有较强的渲染功能,与3D Max相比操作性更强,即便硬件配置较低,也能形成清晰度较高的图像内容。
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表1基于BIM技术的装配式建筑工作模式与传统装配式建筑工作模式对比
2工程概况
本文以某公租房的项目为研究对象,对BIM技术应用到装配式建筑的设计和施工环节进行细致的分析,该工程的总施工面积是93445.6㎡,以2号建筑项目为例,其总建筑面积为14753㎡,共20层。其中地下2层,地上18层,三层以上便用装配整体的结构进行设置,配置率预期应达85%。三层以下为现浇式结构。
3 BIM技术在装配式建筑设计中的应用探讨
3.1装配式建筑应用BIM技术的设计流程
在实施装配式的建筑施工时,需保证构件能够达到安全和拼接方面的标准要求,从而确保整体项目的质量达到预期水平。BIM技术在建筑设计环节和发挥更为重要的作用,其具有较高的合规性,能够依据既定的标准开展设计,但整个设计环节也会涉及到多个部门,因此为了有效提升设计的专业和规范性,设计人员应参照技术标准开展各项流程,并对具体的流程实施深入分析。
首先,在实施设计时,设计者需对不同的信息内容的格式进行细致的分析,依据设计的规范对设计内容进行优化和改善,通过对BIM设计内容的有效控制,建立统一的构建形式,从而为后续文件的交互提供可能,保证各项设计工作均能够顺利实施。其次,设计人员可利用BIM技术进行建模,但需注意结合具体的设计要求选择适合的软件,尽量降低不同软件在使用效果方面的差异性,从而获得理想的设计效果。如实施民用类建筑的设计时,便可倾向使用Revit软件。如果制定建筑方案,则使用Sketchup会获得更为理想的效果;创建复杂程度较高的建筑模型时,便可使用Rhinoceros。装配式建筑的构成依赖于拼装构架,因此在设计时便需精确完成模型的建构,对构建参数进行详细分析,以此提升模型的准确度。最后运用BIM技术可实施碰撞检测,其在整个设计流程中占有十分重要的地位。在BIM技术中具备检测性能的软件为Revit和Navisworks等。但前者所能显示的碰撞检测结果较为单一,不能直观呈现出碰撞点的位置,因此技术人员通常会选择Navisworks来呈现出碰撞的原因和具体位置。
3.2 BIM技术在装配式建筑的设计价值
在建筑设计环节使用BIM技术能够明显提升设计效率,装配式建筑以大量的预制构件为基础,但我国在具体完成设计工作时,大多使用二维图纸。这种类型的设计图无法更为直观地展现建筑设计的效果,抽象化程度较高,且设计者在处理庞杂的图纸数据信息时,也会不可避免产生误差。传统的设计方式必然会涉及到大量的图纸内容,不仅为工作人员增加了工作负担,同时也会降低效率,增加修改的次数。此外运用二维图纸完成设计,发生碰撞事件的几率更高,因此会对设计的总体质量产生较大的影响。但运用BIM技术参与设计,能够有效通过行业先进的技术和理念改善设计环节,建立更为有效的信息交流平台,设计人员可基于此类交流平台共同探讨设计方案,并通过技术中的自动化功能筛选碰撞冲突,从而促进设计工作顺利完成。
此外,使用BIM技术的优势还能体现在提升构件设计的标准化水平。运用BIM技术完成建模,运用的是三维模式,需围绕参数完成设计。具体实施时,设计人员需将待设计的项目内容进行细化,形成独立的单元,并依据项目设计和实施的要求,对各单元进行整合设计,从而提升整个项目的标准化水平。设计人员可对统一的构件进行拼接,形成立体式的模型。此外BIM技术还可完成对预制构件的拆分,从而提升对构件使用寿命和隔热效果等方面信息的掌握。
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图2基于BIM技术的设计数据向制造阶段传递流程
4 BIM技术在装配式建筑建造中的应用
4.1装配式建筑应用BIM技术的建造流程
在对装配式建筑进行施工时,首先需通过使用BIM技术模拟施工的进展效率,完成相关工作的软件类型可为Navisworks、BIM5D等。在多样化的软件类型中,BIM5D的使用频率更高,这类软件能够达到更高的准确性,但同时,也需配置水平较高的硬件设施,并投入大量的经济成本。与之相比,Navisworks对硬件和成本的需求偏低,并且在操作方面具有更高的便捷性特征,因此如果以经济使用作为追求目标,则建议使用Navisworks。在模拟施工进度时应用BIM技术,需提前准备相关材料。具体为质量较高的Revit三维模型、施工进度计划。制作进度计划时可选择使用Project等专业软件完成,对施工进度进行科学的设置,保证计划能够更为合理,与实际条件相符。
其次,在实施项目建造时运用BIM技术,可模拟布置项目场景。实现上述功能效果的软件有Navisworks等。具体模拟场景时,需要完成进场路线、时间属性等方面的模拟,并以此为基础构建4D模型,结合具体的实地位置对平面图形进行划分,从而保证BIM技术在生产和安装时能够按照计划进度实施。
最后,BIM技术还可对施工的流程和环节进行模拟演练。实施项目工程前,设计人员应充分了解项目的具体情况,以此为基础选择具体的施工技术和程序,保证构件、节点等拼装模拟能够最大限度符合实际条件。以往在排查施工现场可能发生的意外状况时,主要依据工作人员的经验储备,但有了BIM技术的参与,技术人员能够真实模拟现场的施工情况,保证工程在标准要求下推进,从而有效避免工程实施时可能发生的意外情况,提升施工的规范性和专业性,从而从根本上保证项目实施效果达到预期的质量要求。
4.2 BIM技术在装配式建筑的建造价值
实施具体的项目工程时,BIM技术可对使用的构件进行结构优化。实施预制构件的生产时,生产企业可通过BIM信息平台调取模型信息,从而更为全面地了解构件的数据参数、材质等相关信息,并进行确认。完成装配式建筑所使用的构件数量较多,对构件的管理可使用统一的编码,这样便可方便对其进行识别,从而为构件的准确选择和使用提供便利条件。编码体系可从构件位置、材料性能等方面进行编码排列,工作人员可通过网络平台读取相关的数据信息,从而实现对其结构的优化设计。此外,在实施构件建造时,还可植入RFID芯片,编写邮件的编码,使之成为构件具有较高识别度的标记,这样便会大幅提升工程实施的速度和效果。最后BIM技术还可在库存管理方面也发挥重要的功能。上文提及,装配式工程在实施时会使用到大量的构件,这便为库存管理提出了更高的要求。如果管理的体系不够科学,便会导致施工现场无法有序进行既定的施工程序,严重影响施工的进度和质量。而运用BIM等技术能够通过专业的系统读取构建信息,这样便可通过信息技术完成构件功能的对照,从而保证在构件的数量、存放位置及使用等方面均能够获得高效管理,提升各项数据的准确性,为提升工程质量提供保障。
5结束语
现代化的BIM技术在装配式建筑各环节的应用,能够促使与项目相关的实施流程更为科学、顺畅,实施的效率也相对较高,同时最大限度降低可能出现的误差。BIM技术应用于装配式建筑的各存在环节,主要可发挥可视化的功能,能够对施工进展情况进行实时监控和反映,在设计阶段,使用BIM技术建立的三维模型,能够辅助技术人员完成构件的拆分、设计和碰撞检查等,从而保证项目在真正实施的过程中不会出现设计误差和可预见的错误,从而辅助建筑工程能够高质量、高效率完成。可见,将BIM技术与装配式建筑相融合使用,能够达到二者相互促进发展的效果,这也是建筑行业未来的主要发展趋势。
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