摘要:随着我国建筑行业的发展,装配式建筑以其独有的特点获得了迅猛的发展,作为一种新型的建筑方式在实际设计时,需要各个专业进行高度的协调配合,在设计的每个阶段也要有合理的衔接。BIM技术就能够提供一个有效的平台,使得业内人员进行相互交流,表达自己的意见和观点,可以做到资源共享,共同发展相互促进。基于以上情况,本文对基于BIM技术下的装配式建筑设计展开相关研究,希望能够给相关人员提供有价值的参考,为我国建筑工程的建设及发展奠定良好的基础。
关键词:BIM技术;装配式建筑;设计;应用
前言
现在建筑行业飞速发展,同时也变成了国民经济中一个重要的角色,而中国人口庞大,对房屋建筑的需求也是比较的大的,所以建筑行业的改革和发展是当前一个比较重要的问题。装配式建筑以建筑速度快、质量好在建筑行业脱颖而出,吸引了更多人的注意。我国在2008年引入BIM技术后,BIM技术就得到了广泛的应用尤其是在装配式建筑中。
1、BIM技术简介
BIM技术(Building Information Modeling,建筑信息模型)的概念可分为狭义概念和广义概念。BIM的狭义概念指的是建筑物的信息化,即3D可视的参数化模型;而它的广义概念则还包括了创建、组织、管理各构件模型信息的过程,即一个建筑工程项目,全生命周期内的各种信息的总集合。
BIM是由美国的Autodesk公司于2002年正式命名的,随后在建筑行业进行广泛的推进。BIM技术可以将仿真模型和仿真建筑物联系起来,并根据仿真模型传递的数据进行及时的核对检测和更新,建立更加准确的模型。通过对各阶段的信息整理对比,给技术人员提供一个更加方便直观的信息平台。
BIM技术的核心为参数化建模。通过记录建筑施工图与结构设计、工厂的制造和现场安装等内容将其表达的信息实现数字化、信息化。将这些参数输入系统通过一定的技术建立模型,可以直观的看出各个构建相互关联,如果某一环节更改那么整个模型都可能会随之改变。现在BIM技术在国内外已经发展成熟,施工单位也必须掌握这种技术,因为这是大势所趋,而且相比较来说是一种方便快捷的技术。美国是最早使用的,而我国也于2009年在香港建立BIM协会。随着时间的推移和技术的发展,BIM在2014年已经覆盖了大部分项目,许多有能力的企业单位已经拥有了独立的BIM团队。
2、在装配式建筑设计中应用BIM技术的重要性
由于传统装配式建筑设计过程中要做好预制构件的预留和预埋设计,各个环节的设计工作比较复杂,而且稍有疏忽就会诱发不必要的冲突,从而导致建筑设计效率低下,影响装配式建筑设计的整体效果。而将BIM技术引入其中,装配式建筑设计人员可以把各个环节的设计信息传输至BIM设计平台上,然后借助自动纠错与碰撞功能,可以准确的分析出各专业之间的设计矛盾,并及时分析出各专业设计之间存在的缺陷和不足,这样不仅可以有效加强各专业之间的沟通,而且还可以进一步降低设计误差,提高设计的准确率,为后续装配式建筑施工的进行提供保障。
建筑设计标准化是推动建筑工业化发展的关键,其通常是以模数协调为基础,但是现有装配式建筑设计缺乏与之相匹配的模数协调指导,而BIM技术的出现能够确保装配式建筑信息的开放与共享,从而为装配式建筑设计的标准化形成和推广提供信息化平台,以确保装配式建筑的可持续发展。通常情况下,装配式建筑设计人员可以把各个环节的设计方案传输至BIM技术平台之上,通过对相关尺寸、样式等信息的有效整合,可以生成装配式建筑设计过程中的各类预制构件,例如门、窗等,并按照设计图纸进行施工,从而得到相应的装配式建筑构建。
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BIM技术平台可以将参与讨论的作品成品数据信息进行整理并储存起来,建立一个数据库,供年轻设计人员参考。经过长时间的经验积累,设计人员可以通过这些数据对比形成一个合理的尺寸标准,有效的规范了设计标准。在传统的基础之上还可以进行创新,使其符合更多用户的需要,也能够使客户得到不同的体验。
3、BIM技术装配式建筑设计中的具体应用
3.1工程概况
某一栋三层别墅为装配式结构,工程的建筑面积372.2m2,其结构体系是整体装配式混凝土异形构件结构体系。在对该工程进行设计时,选择BIM技术,Revit软件对工程的模型进行创建,并通过对模型的分析进行结构优化设计。
3.2建筑资源库设计
在进行装配式建筑设计的过程中,应先利用BIM技术建立建筑资源设计库,该环节是保证装配式建筑设计方案顺利进行的重要环节。设计建筑资源库的过程中,应将与建筑设计相关的所有资源进行统一的整合,包括部件库、元件库、土建构件库以及机电设备库等。总之,建筑资源库是包含了非常多内容的比较庞大的资源库,为建筑方案设计提供有效的参考。同时,正是由于建筑资源库的数据量庞大,传统的管理方式难以满足现实需求,而利用BIM技术,就能够高效地对所有相关信息进行管理,有层次、有次序地管理各种部品、建筑部件以及构件,将这些资源统一记录在数据表单上,并据此制作材料表、门窗表以及其他资源的综合表格,方便施工过程中对其的有效管理。此外,利用BIM技术,能够将每一个施工环节进行分解,在根据分解的每一部分所需的形状、尺寸以及质量等因素,生产适量的部件,有效促进生产及施工,提高施工质量及效率。
3.3基于BIM的构件深化设计实践
(1)构件拆分
首先将该工程的各个结构数据导入到Revit软件中,形成一个三维立体模型,在该结构模型中主要涵盖了界面轮廓、钢筋信息以及施工材料等内容,然后对该模型进行局部的修正,继而对其进行构件拆分。在拆分过程中,首先要在Revit中使用Dynamo对构件进行可视化的编程,而且还要在整个结构模型中将现浇构件拆分成多个部件,然后再将这些部件进行组件,最终完成构件的拆分工作。
(2)钢筋创建
在对工程钢筋创建时,要特别注意工程构件中的钢筋构造要求和拆分要求,不断完善钢筋的布置流程,同时还要调用二次开发程序,对建筑工程的钢筋参数信息不断完善,将钢筋材料合理的布置在预制构件中。此外在进行预制梁设计过程中,在布置钢筋时要严格遵循以下几点要求:①从梁跨中后浇段中断开纵筋的过程中,后浇段甩开的长度能够满足套筒安装的尺寸。②在梁端方面,要选择最大值,同时还要考虑到预制梁钢筋的加密范围。
(3)埋件布置
在对工程埋件进行布置时,要严格遵守相关的布置规则,在此工程中,需要首先构建出包含埋件的内嵌组,此外还要对梁柱、木板中的钢筋吊环的形状进行优化设计,并且要选择合理的布置位置。另外在布置预制柱上埋件时,需要建立专门的预制柱族,在预制柱的柱和墙的连接处,将钢板的高度设为实际高度,并将所有有关联的参数输入到Revit软件中,形成全局参数。此外在Tekla中利用自定义组完成该装配式建筑的墙板中的埋件布置,这一操作是通过Tekla中的锚栓埋件命令实现的,在实际操作中,首先要对埋件的尺寸以及布置位置进行定义,然后选择墙体进行埋件的布置。
4、结束语
综上所述,在我国建筑业蓬勃发展过程中,有效的推动了装配式建筑设计的发展。装配式建筑不仅属于建筑领域的有效改革与创新,而且也是建筑行业落实国务院供给侧结构性改革的关键环节。如今,随着BIM技术的发展,将其应用到装配式建筑设计之中,不仅可以确保各个环节的有效衔接,而且还可以减少设计误差的发生,提高其工作效率,降低工程成本,因此有效的推动了装配式建筑设计的发展,确保我国建筑业的健康、可持续发展。
参考文献
[1]刘鹏.基于BIM技术的装配式建筑施工组织设计[D].聊城大学,2017.
[2]方文烨.探寻BIM技术在装配式建筑中的应用[J].江西建材,2017(20):29+33.
[3]王巧雯.基于BIM技术的装配式建筑协同化设计研究[J].建筑学报,2017(S1):18-21.
论文作者:汪潇,方鸿源
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第14期
论文发表时间:2018/10/11
标签:建筑论文; 技术论文; 建筑设计论文; 构件论文; 模型论文; 钢筋论文; 过程中论文; 《建筑学研究前沿》2018年第14期论文;