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BIM技术在装配式建筑设计中的应用探讨

2021-03-15谢青玮

装备维修技术 2021年42期
关键词:应用探讨BIM技术

谢青玮

摘  要:在社会快速发展的背景下,BIM技术取得了一定的进步和进步。BIM技术以其诸多优点在我国建筑业中得到了广泛的应用。装配式建筑已成为我国建筑工程的重点和关键,它可以为建设部门节省更多的时间和精力,有效地提高施工质量和效率。为了满足人们对装配式建筑的需求,实现我国建筑业的更好发展,应在装配式建筑中应用BIM技术。

关键词:BIM技术;装配式建筑设计;应用探讨

1BIM技术在装配式建筑设计中的重要性

1.1有效提高建筑设计效率

在传统的装配式建筑设计过程中,设计人员需要重复进行建筑工程的数据采集、整理、分析计算等基本操作,大大增加了工程设计的周期。同时,大量的建筑设计规范比较和参数分析工作增加了建筑工程设计的人力成本,不利于建筑设计效率的提高。将BIM技术应用于装配式建筑设计中,其完整性特点可以有效地帮助建筑设计人员减少人工核算和信息处理的时间。在实际操作中,设计人员只要将建筑工程和工程设计标准的信息导入软件,就能在短时间内设计出相对可行的设计方案,并能实时分析设计方案中存在的问题,减少人工核算带来的错误风险,有效提高建筑设计效率。

1.2促进建筑设计可视化的发展

工程建设领域有一定的技术门槛。对于其他领域,要想真正了解建筑设计师的设计意图,就需要对相应的设计参数有一定的了解。但在实际应用过程中,不可避免地需要将建筑设计成果展示给其他非专业人员,让其他领域的工作人员共同参与施工。BIM技术的可视性特点,可以通过模式模拟的形式,在其他领域的工作人员的视野中,以模型的形式有效地展示建筑设计师的设计成果,帮助施工队伍中的非专业人员有效地了解建筑设计师的真实意图,提高施工过程中的精度,降低施工项目的返工概率,同时促进建筑设计的视觉化发展。

1.3有助于建筑设计方案的不断优化

传统的建筑设计只能通过建设项目现有的环境条件进行科学合理的规划设计。基于对工程造价的考虑,一些建筑设计创新在保证可行性的基础上会被放弃,导致大部分工程建筑缺乏差异性,难以满足公众日益多样化的需求。BIM技术的仿真功能可以帮助建筑设计人员通过材料的传递和分配,对建筑工程进行预测和分析,改善设计过程中可能存在的技术问题。同时,设计人员还可以通过建筑模拟来完成一些在实际操作过程中难以尝试的设计意图,并对其可行性和造价进行分析,如装配式建筑中的热传导模拟、工程建设中的节能模拟等。BIM技术利用其仿真特性,促进可装配建筑设计方案的不断优化。

2 BIM技术在装配式建筑各生命周期中的应用

2.1 规划阶段

项目规划是建设项目顺利实施的前提,因此在规划阶段需要明确以下目标。

2.1.1项目规划

随着大型工程的不断增多,结构形式、建设规模、设计单位等诸多因素的不确定性,对各专业、不同单位提出了更高的要求。同时,建设项目更加注重全生命周期的管理。建设项目的投资决策、勘察设计、构件生产、现场施工都是以BIM信息为基础,因此,根据项目本身的特点,确定项目实施目标,以目标为导向,做好项目BIM规划,规范项目实施中影响项目过程和结果的因素,确保项目的顺利进行。

2.1.2建立了BIM设计标准

建设项目涉及不同的专业,使用的BIM软件也不尽相同。首先,为了保证不同专业之间的高质量数据传输和交互,有必要确定BIM软件之间的数据传输格式,如IFC(Foundation Boundation类)格式,这是目前高度认可的。另外,如何区分不同专业和构件的模型基准点也需要明确。

2.1.3施工管理平台选择

当项目进入预制构件生产和现场施工阶段时,需要利用相应的BIM模型管理平台做好项目设计数据的交互。目前主要有两种模式:现有管理平台和自主开发管理平台。具体需求由参建各方根据工程特点确定。

2.2设计阶段

目前,我国装配式建筑的设计流程仍沿用传统的现浇建筑设计流程,仍采用现浇的方式进行设计,然后交由装配式建筑设计单位进行专项设计。深化设计单位根据主体设计图纸,发现并提出不符合装配式建筑设计规范、不利于施工的部位,将问题反馈给主体设计单位进行调整。这样既浪费了大量时间,又有部分构件无法调整,直接导致了预制构件设计的被动局面,预制构件的不合理拆分导致工程造价的增加。同时,现场发现的施工问题也可以通过BIM模型进行模拟,可以在模型中直接反映现场的施工问题,并协调施工单位、设计单位、施工单位等各方共同解决。由此可见,BIM技术不仅可以提高设计质量和效率,而且可以减少后期现场施工的返工次数,节约资源,加快工程进度,提高质量。

2.3 预制构件生产阶段

预制构件建筑中使用的预制构件由专业厂家根据详细设计图纸进行生产。现阶段,由于构件图纸是以二维图纸的形式提交的,在预制构件生产前,模具设计单位将利用BIM软件根据二维图纸设计构件模具,生产模具,最后交给组件制造商生产。虽然在设计过程中也采用了BIM软件,但涉及的专业单一,无法实现模型数据的交互和传输,最终会造成模具设计与实际构件之间的误差。预制构件建筑设计单位在项目规划设计阶段利用BIM软件,直接接收IFC格式的BIM模型数据,然后进行预制构件的详细设计。BIM软件可以表达预制构件的尺寸、钢筋、预埋件、水电等信息,然后将改进后的构件模型以IFC数据的形式直接传输到工厂生产系统,借助BIM软件自动生成构件下料单,包括部件的尺寸、数量等信息。工人可以借助移动设备实时查看和查看预制构件的信息,真正实现BIM模型数据的交互,更有利于实现工业生产乃至建筑的个性化定制。

2.4施工阶段

传统的二维平面设计往往是不同学科的独立设计,很少整合所有学科。虽然设计会互相沟通,但仍有很多问题遗留下来,如:结构梁标高误差、柱找正、水电管道相撞等,都是在施工阶段发现的。此时施工已经进行,只有设计方给出修改方案才能进行现场返工。这种施工方法不仅效率低下,而且施工质量得不到保证,工期延误。

2.5装饰阶段

传统的建筑设计过程中,装饰设计往往比较落后,也脱离了主体设计。装修施工问题是在主体施工完成后发现的。现阶段的整顿工作比较复杂。随着建筑产业化的兴起,整体厨房和整体卫生间的概念出现,这使得装修部分也不得不与主体设计相同,建筑的综合考虑对建筑设计提出了更高的要求。

传统的装饰设计主要是将二维图形与局部渲染效果图相结合来表现。也会出现图纸与施工现场实际情况不符的问题。二维图纸无法向业主展示整体装修效果。此时需要根据二维图纸建立三维模型进行显示,造成资源浪费和工期延误。

利用BIM技术,将主设计阶段的数据模型信息传递给装饰设计。设计师可以借助模型族库选择相应的家具材料、卫生洁具和设备等,或添加反映实际情况的信息,如灯光效果、灯光效果、家具设备摆放位置等,然后通过BIM软件的漫游功能和VR技术,根据业主的要求,选择不同的角度和路线,向业主展示装修效果,然后根据反馈进行方便快捷的调整。

2.6 运营阶段

目前,该楼的操作基本上是借助二维图纸进行描述。原因是在建筑设计阶段没有采用BIM技术建立模型,导致后期操作困难,维护成本高,建筑信息难以集成和共享。通过应用BIM技术,在项目交付时,在设计、施工阶段与集成模型一起交付,并应用到建筑运营阶段,实现信息共享。如上所述,BIM模型具有可视化的特点,使得建筑信息更加直观、易于理解。即使是非专业的建筑设计师也能快速、准确地获取建筑信息。

结语

综上所述,将BIM技术应用于装配式建筑工程是建筑业发展的必然趋势。从项目开始,利用BIM技术建立完善的数据库,应用于项目设计、施工、运营管理的全过程,能准确完成设计,合理设置工期,高效完成施工,有效运营项目,實现精巧、经济、高效、环保的建设项目。

参考文献

[1] 冯晓科.BIM技术在装配式建筑施工管理中的应用研究[J].建筑结构,2018(S1):663-668.

[2] 刘国福.BIM技术在装配式建筑结构施工中的应用研究[J].建筑技术开发,2019(9):1-2.

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