韦宇聪
广西中信恒泰工程顾问有限公司 广西 南宁 530000
摘要:随着我国城市化建设发展,建筑行业作用日益凸显,但传统建筑工程的能耗大,与我国当前可持续发展战略不符。预制装配式建筑的出现使得能耗问题得以控制,这种施工技术使得大量建筑施工作业在预制工厂即可完成,现场施工量减少、安全风险降低。同时在装配式施工中,可以采用BIM技术执行碰撞检查和多专业协作等,在当前建筑优化设计、节能降耗背景下其应用价值相当大。文章首先简单介绍了BIM技术与装配式建筑,然后分析了装配式建筑设计中应用BIM技术的优势,进一步探讨具体的设计应用方法,充分发挥BIM技术作用、完善建筑设计。
关键词:BIM技术;装配式建筑;设计;优势;应用策略
我国社会经济发展、人民生活质量的不断提高,以及当前社会劳动力不足、环保需求下,使得建筑行业中装配式建筑引起人们关注,当前已得到广泛应用。同时BIM技术的发展下,也进一步便利了装配式建筑的设计、施工等环节,特别是在其设计环节中,被越来越多的设计人员采用,其参数化建模、多专业协作等功能可以很好地契合装配式建筑特点,在保证设计质量的基础上进一步提高效率。
1.BIM技术与装配式建筑概述
1.1BIM技术
BIM技术即建筑信息模型,是基于建筑具体信息建立起的三维模型,可以开展工程设计和施工管理等工作。这种技术可以看做一种分析管理模式,需要能够根据建筑工程实际需要调整信息,此过程中数据模型是基本元素,关系着全面发展。在分析模拟建筑实际情况下,对其运营过程实施数字信息仿真。
1.2装配式建筑
与传统建筑相比,装配式建筑的不同之处就在于其是在工厂完成加工,之后将预制配件运送到施工现场再进行组装的。因此其实际装配比较简单、占地小,实际资源消耗也较小。
1.3两者关系
在装配式建筑设计中,BIM技术的应用有很大按价值。装配式建筑核心为“集成”,其中BIM技术是其主线,进而串联起设计、生产、施工和管理等全过程各个环节,服务于项目的设计、建设和运维的全周期。通过BIM技术,可以对建筑工程实施数字化模拟,以信息化方式描述各项要素,实现高效协调设计,整个设计过程具有可视化特点[1]。
2.BIM技术在装配式建筑设计中的应用价值
2.1提高设计效率和设计精度
在装配式建筑设计中应用BIM技术,可以为创造高度共享的信息交流平台,各个设计人员利用该平台上传专业设计内容和设计标准,实现设计工作的同步和共享。此外,可以利用云计算技术强化三维虚拟建模纠错能力,各专业设计中存在失误可以被自动筛选,并进一步寻找新的契合点。
应用BIM技术,装配式建筑设计实现三维转变,从结构设计到拼接组装结构部件设计上,其设计精度都可获得提升。同时建立起三维模拟仿真系统,设计人员可以上传之前设定的设计方案,检查其规模、布局等信息,整合设计方案中各项信息、对比各项设计方案,进而选择最佳设计方案,高精度控制好结构设计、部件设计误差[2]。
2.2实现预制结构部件设计标准化
装配式建筑结构预制品部件标准化设计,主要体现在部件的样式和尺寸等方面。应用BIM技术可以收集、整合建筑信息,实现设计信息的开放和共享,通过标准化设计的各个部件,呈现出具体性能要求和参数规范,推动设计工作有序开展。
2.3有助于实现合理施工
实施装配式建筑方案的过程中,按照装配式建筑特定设计流程执行预埋标准、规划流程等。同时在规划和设计过程中,需注意BIM技术的应用,装配管理中特别注意控制管理施工。工程策划中,根据其标准要求对方案进行修改和评审,同时不断优化BIM技术纠错功能等,保证装配施工安全性、经济性等。
2.4实现信息化和协调化处理
BIM技术的信息化特点显著,在装配式建筑设计中作用重大,可以为设计人员提供三维规划信息交互渠道,在同一个交互平台整合不同规划模型,以协调处理好建筑工程各个部分。同时还可模拟装配式建筑施工流程,详细分析其中发现的问题并采取合理措施应对。应用BIM技术下,装配式建筑设计得以优化,加强了施工前预处理,削减不必要的施工部分,减少了施工中返工情况和投入成本。
同时实现信息化、协同化设计下,利于设计中问题的尽快解决。在同一渠道集成管理中,需有效整合不同内容实现专业规划。设计设计中,导入构建好的BIM软件,可以及时发现存在问题,需注意针对性分析不同问题。在信息交互处理中,针对出现过的问题有效处理,减少设计变更和工程返工等情况。
3.BIM技术在装配式建筑设计中的应用策略
3.1BIM结构模型与结构分析模型转换
应用BIM技术为基础进行装配式建筑设计中,主要应用方面就是输出输入接口方面。在相关计算机软件中将Revit建筑模型导入,然后设计人员在Revit软件中导入结构分析模型,此时形成全新、完善的结构模型。通常在分析多种视图过程中,会利用文档形式添加相当多的标准,以做好施工图留档操作。在实际软件操作中,需要转换BIM结构模型时,容易出现数据失真或者丢失等情况,进而影响到无缝连接操作。因此在执行这些工作时,管理人员需合理更改之前分工操作方式,设计人员深入讨论模型转换中遇到的问题,借助人工检查维护手段,呈现出最佳处理操作效果。
3.2构件拆分
在结构分析模型方面,导入Revit会形成新的结构模型,为保证操作目标的实现,需要将构件截面形状、材料信息等内容导入。初期导入过程中,要做好局部修理,经过修理后实现构件标准化,同时科学完成拆分。拆分中应分析模型拆分,根据构件可视化编程拆分构件和零件,先计算好拆分步骤再依据实际情况有序开展。此过程中,需按照柱、板的拆分原则实现高质量拆分,而不是随意以主观意愿进行。对不同零件,需熟悉其不同分离方法和相关细节。整个过程中要详细、深入处理,避免失误问题[3]。
3.3埋件布置
在装配式建筑设计中,应按照拆分细则进行预制件埋件布置。通常可以选择自带预制预埋的内嵌组,保证其布置质量、效率。但在实际设计中后,特别是梁板钢筋吊环设计中,应呈现出选择科学性。预制柱埋件设计需依据实际情况提前布置,同时合理调整钢板高度、预制柱墙结构等。参考全局参数设计,完成关联参数设计,呈现预制墙板连接件。可以选择调用或者平移方式设计梁结构中吊钩部分,有效处理存在问题,得到最佳吊钩钢筋和该结构在梁上参数信息,为后续实现合理设计奠定良好基础。
3.4钢筋创建
装配式建筑商合计中,设计人员需全面考虑构件中使用的构造规范、拆分要求等,改进其中混凝土配筋布置。通过软件重新调用、数据重用,获得工程实际钢筋使用方面数据,根据资料按照已知布置方式布置构件上预制钢筋。以预制梁为例,其配筋过程首先是按照要求进行,先将纵向钢筋拆除,设置好后浇段长度确保能够达到套筒尺寸要求。然后在梁端合理范围内容,确定划分箍筋加密区的最大值,以此来确定箍筋间距和断开位置等信息。
3.5协同设计
在装配式建筑设计的各个阶段中,BIM技术都发挥着相当重要的作用。首先依据BIM技术产生的三维模型,设计人员可以全面规划构件成本、构件间关系等,实现标准化、合理化目标。其次,应用BIM技术方便前期对设计成果进一步调整、优化,在实际效果图中显示成效,同时估算工程造价等经济数据,选择最合适的实施方案。在建筑设计中,需要多部门协同工作,构件、装饰等部门衔接BIM技术资料,从而保证安排合理、协作精确,保证工程项目设计质量,确保具体施工达到设计效果。
结束语:
在装配式建筑设计中,应用BIM技术有诸多优势,可以简单精确表达设计目的,提高设计质量和效率、减少误差。在今后发展中,还需进一步实现两者有效结合,呈现出双向促进效用,发挥BIM技术在工程管理和设计调整等方面作用,实现完善的设计工作。
参考文献:
[1]王璇.BIM技术在装配式建筑设计中的应用实施[J].砖瓦世界,2020,(18):70.
[2]蔡志文.BIM技术在装配式建筑设计中的应用[J].江西建材,2020,(7):38-39.
[3]赵淼淼.BIM技术在装配式建筑设计中的研究与实践[J].建筑工程技术与设计,2020,(20):871.