BIM技术在装配式建筑设计中的作用研究

引用文献:

容丽晖 孙朋涛. BIM技术在装配式建筑设计中的作用研究[J]. 城市住宅,2020,50(8)BIM技术在装配式建筑虚拟施工中的应用研究(2018JS740);.

. [J]. build,2020,50(8)BIM技术在装配式建筑虚拟施工中的应用研究(2018JS740);.

作者:容丽晖 孙朋涛
单位:云南大学滇池学院 云南省设计院集团有限公司
摘要:为提升建筑工程品质,满足人们对建筑工程的使用需求,建筑行业逐渐采用BIM技术展开建筑设计,根据建筑结构进行模型构建,全面掌握建筑工程的整体情况,以便对其中可能存在的问题进行有效解决。从装配式建筑设计的角度,分析和阐述BIM技术应用及所起到的作用。
关键词:BIM技术 装配式建筑 设计效果
作者简介:容丽晖,讲师,E-mail:1171544285@qq.com;
基金:BIM技术在装配式建筑虚拟施工中的应用研究(2018JS740);

 

0 引言

近年来,装配式建筑工程是建筑行业的建设主体,装配式建筑工程施工较便捷,不易产生施工问题,且能很好地保证施工质量。但在进行装配式建筑工程施工前,必须做好设计工作,才能确保各项施工工序的严格落实,实现良好的施工质量。采用BIM技术,设计方案能呈现可视化效果,并能根据建筑工程的结构状态,对各项施工工序进行协调和优化,确保各项施工工序有条不紊地进行。

1 BIM技术分析

1.1 技术概述

BIM技术主要是利用计算软件,直接解释建筑结构形态,以此构建建筑模型,并以数字作为支撑,对建筑生命周期进行管理,保证建筑工程的施工质量。同时,BIM技术可针对建筑工程中的维护、运营、施工、设计等方面的相关资料进行整合,以数字化可视技术的形态进行表现,从而更好地展现建筑工程形态。

1.2 特点

1)可视化BIM技术具有可视化特点,设计人员在装配式建筑设计中以计算设备为依托,将设计思路和数据进行转换,形成可视化模型,以三维立体图像的形式展示建筑工程的设计方案,保证装配式建筑设计方案更直观,各项施工内容更清晰。

2)协调性装配式建筑设计的内容相对较多,需在设计阶段做好协调,确保各项施工技术和施工工序严格落实。将BIM技术应用到装配式建筑设计中,主要是针对各施工环节进行一系列调整,确保各部门之间有序、和谐地展开施工作业,确保建筑工程顺利完成。

3)模拟性BIM技术是建筑虚拟的模型技术,以仿真模拟为主,不仅能保证建筑工程完成仿真设计,对于各项施工工序进行还原模拟,而且能提升装配式建筑工程的设计效果,对于提升施工质量非常有利。

2 BIM技术的作用

2.1 创建虚拟建筑

BIM技术应用在装配式建筑工程中,起到虚拟建筑创建作用,保证装配式建筑工程更直观,便于各施工环节的展开。虚拟建筑创新作用的具体表现如下。

1)目前,BIM技术软件的种类相对较多,在虚拟建筑创建时,需将BIM建筑模型创建和选择软件紧密联系。同时,应对各项相关参数和数据进行全面分析,利用科学、有效手段对各项参数进行处理,以完成对虚拟建筑的创建。

2)BIM技术对装配式建筑的施工过程进行模拟,能及时发现问题,并及时解决和调整,确保装配式建筑工程的施工质量。

2.2 强化设计质量

传统装配式建筑在设计时,设计人员从多环节进行,先绘制平面图形,再进行立体绘制。这种设计方式不仅消耗大量时间,而且设计质量也无法保证。将BIM技术应用到装配式建筑设计中,能将各项参数和数据完成模型构建,其模型具有可视化、模拟化等特点,并能及时发现和解决问题,以此保证装配式建筑工程的设计效果和质量。另外,设计人员利用BIM技术能更直观地了解装配式建筑工程,并根据实际情况对施工方案中的各项内容进行调整,进而保证装配式建筑工程设计方案的可行性。

3 具体应用

以某建筑工程为例,该项建筑工程主要以剪力墙结构为主,建筑面积为15 750m2,地上18层,地下2层。该建筑2层以下为现浇结构,3~18层为装配式整体结构,预制装配率约为85%(见图1)。针对各项内容信息,在对该项装配式建筑工程进行设计时主要应用BIM技术,以保证该工程的设计效果和质量。以下就BIM技术在装配式建筑设计中的应用展开分析和阐述。

图1 某建筑工程BIM设计模型

图1 某建筑工程BIM设计模型

 

3.1 施工现场

施工现场是BIM技术在装配式建筑设计应用的重点,有效利用BIM技术能大大提升装配式建筑设计的效果和质量。在装配式建筑设计中,为减少施工返工现象,利用BIM技术对施工现场进行模拟,及时发现施工环境中的不良影响因素,进而及时解决或预防,避免造成质量安全隐患。同时,BIM技术在装配式建筑设计时,能根据工程建设要求对设计方案进行及时调整,以此保证装配式建筑设计方案的可行性。

例如,该工程在进行吊装施工设计时,利用BIM技术对吊装施工及施工环境进行模拟,将整个施工流程通过动画方式呈现,并将设计方案更直观、准确、生动地展示给施工人员。同时,可以从模拟中及时发现问题,以避免设计问题造成更严重后果。在设计时,对运输路线、塔式起重机的旋转半径等进行综合考虑,对施工环境的各项因素进行模拟,以满足工程的施工要求,保证工程建设质量。

3.2 碰撞检查

BIM技术在装配式建筑施工进度的设计中主要利用Revit及Navisworks软件。由于装配式建筑工程具有一定的复杂性且包含内容较多,若直接对整个模型进行碰撞检测,可能会产生大量碰撞信息,导致后续工作相对复杂。因此,上述工程在利用BIM技术进行碰撞检查时,主要取每层作为检测对象进行检测,保证良好的设计效果。

检测完成后,软件自动生成碰撞结果,在结果对话框中,选择某个碰撞点,系统自动显示碰撞点的位置。同时,在应用BIM技术时,将检测结果以图片和表格的方式生成,更加直观,部分碰撞检测结果如表1所示。

3.3预制构件

预制构件是BIM技术在装配式建筑中设计的重点,并能大大提升装配式建筑工程的设计效果和质量。上述工程在进行预制构件设计时,主要从以下3个方面展开。

1)根据装配式建筑的施工要求,在设计前应对BIM企业级标准进行完善,然后才能开展具体的设计内容。同时,BIM技术在预制构件的设计应用时,应从预制梁、预制楼板、预制楼梯和预制外墙等方面综合考虑,针对不同需求,从预制构件库中选择合适的预制构件,从而确保施工质量。

2)利用BIM技术搭建准确的三维模型,能更直观地查看设计效果。同时,BIM技术在对预制构件设计时可准确描述每个构件模型的情况,明确构件尺寸、预留孔洞、形状等,以保证装配式建筑设计的效果。

3)在装配式建筑设计时,存在很多隐蔽工程,应用BIM技术,可对隐蔽施工的实际情况进行仿真模拟,明确各预制构件所在位置,以此避免施工问题的产生。同时,应用BIM技术还可根据质量要求的不同,展开隐蔽施工的设计,从而有针对性地展开施工,实现良好的施工质量。

4结语

装配式建筑对工程质量要求较高,建筑设计是保证装配式建筑施工质量的关键。为保证装配式建筑的设计效果和质量,逐渐将BIM技术应用其中,通过对各专业的模拟,将各项数据和信息生成模型,从而能及时发现并解决问题,实现良好的综合效益,促进行业的发展进步。

表1 工程部分碰撞检测结果   

表1 工程部分碰撞检测结果

 

 

参考文献[1]曾田.BIM技术在装配式建筑中的应用探究[J].智能城市,2020,6(6):44-45.

[2]唐洪刚,高云鹏,孔思达,等.BIM技术在装配式建筑设计中的应用[J].贵州大学学报(自然科学版),2020,37(2):61-65.

[3]吴珊.BIM技术在装配式建筑设计中的应用分析[J].居舍,2020(5):30.

[4]王刚.BIM技术在装配式建筑设计中的应用[J].智能城市,2019,5(16):54-55.
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