【摘要】本文概述了裝配式建筑與BIM 技術(shù)的含義,對BIM 技術(shù)的特點進行了介紹,并通過實際工程案例探討了裝配式建筑設計的BIM 方法應用,以供參考。
【關(guān)鍵詞】裝配式;建筑設計;BIM方法;應用
在對裝配式建筑進行設計過程中,通過BIM 技術(shù)的應用可以有效的提高設計效率以及施工效率,目前我國正在大力倡導節(jié)能減排,而建筑行業(yè)也正在向這一目標轉(zhuǎn)型,而裝配式建筑具有很好的節(jié)能效果,將BIM 技術(shù)應用其中可以有效的提高資源的利用率,實現(xiàn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
1、裝配式建筑與BIM 技術(shù)概述
1.1裝配式建筑
預制裝配式建筑(Prefabricated Concrete,簡稱PC)與傳統(tǒng)的建筑工程施工方式區(qū)別比較大,對于建筑構(gòu)配件,首先以工業(yè)的方式進行生產(chǎn),然后在施工現(xiàn)場進行安裝,體現(xiàn)出現(xiàn)代建筑工程施工的工業(yè)化特征。裝配式建筑工程的施工特點為生產(chǎn)效率較高、現(xiàn)場作業(yè)比較少,并且不容易受到季度的影響。
1.2 BIM 技術(shù)
所謂 BIM 技術(shù),也就是建筑信息模型的簡稱,其主要是根據(jù)工程項目的各種數(shù)據(jù)信息為基礎,從而建立起來的一種三維建筑模型。而且BIM 技術(shù)還能借助數(shù)字仿真模型將工程項目的各項真實信息完美的模擬出來,幫助相關(guān)的管理人員對工程項目進行更加準確和精細化的管理。
2、BIM 技術(shù)的特點
2.1 可視化
通過BIM 技術(shù)構(gòu)建出建筑模型是透明的,因此可以將項目結(jié)構(gòu)的各項信息完全的展示出來,這樣就完美的避免的了隱蔽工程中的隱患問題。這也是BIM 技術(shù)最大的特點,由于其可視性,使得設計人員不必依靠大腦的想象,而是可以直接看見各種工程結(jié)構(gòu),這也使得設計人員不必總是面對二維圖紙,然后為了圖紙的可操作性,還需要在圖紙上標注各種建筑信息,不僅不利于施工人員的施工操作,對于設計人員來說也容易出現(xiàn)一些隱蔽性問題不易發(fā)現(xiàn),極大的增加了設計人員與結(jié)構(gòu)模型的互動性,從而可以全面掌握結(jié)構(gòu)設計信息。
2.2 協(xié)調(diào)性
BIM 技術(shù)具有很強的協(xié)調(diào)性特點,因此無論是設計人員還是施工單位都可以利用BIM 技術(shù)協(xié)調(diào)施工中的各項工作,從而有效的解決施工以及設計過程中的各項難點。如果在實際施工中遇到難以解決的問題,可以協(xié)同施工人員以及設計人員,利用BIM 技術(shù)對問題進行具體分析,并且同時可以利用模擬操作來探索最為有效的解決方式,而且利用三維模型,施工人員與設計人員的溝通是無障礙的,而如果利用傳統(tǒng)的二維圖紙,則很可能忽視各專業(yè)之間的碰撞問題。例如布置電梯井時,還要考慮到與其他設計的銜接問題,協(xié)調(diào)好凈空高度;再例如在進行防火分區(qū)設計時,要協(xié)調(diào)好和暖通管道之間的關(guān)系,但是這些內(nèi)容在二維圖紙上很難直觀的顯現(xiàn)出來,需要設計人員有很好的三維立體思維,一旦處理不好,就會給實際施工造成非常大的障礙,出現(xiàn)管線碰撞的問題。
而通過BIM 技術(shù),可以有效協(xié)調(diào)工程中的管線碰撞問題,并且可以實現(xiàn)施工方、設計者以及業(yè)務無障礙交流,當施工單位有不理解的地方,可以直接通過BIM 技術(shù)建立的三維模型將問題指出來,如果在設計方面存在一定的結(jié)構(gòu)設計不合理的地方也可以直接與設計人員交流,有效的避免了返工問題。
3、裝配式建筑設計的BIM方法應用實踐
3.1 工程概況
某一棟三層別墅為裝配式結(jié)構(gòu),工程的建筑面積 372.2m2,其結(jié)構(gòu)體系是整體裝配式混凝土異形構(gòu)件結(jié)構(gòu)體系。在對該工程進行設計時,選擇 BIM 技術(shù),Revit 軟件對工程的模型進行創(chuàng)建,并通過對模型的分析進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計。
3.2 基于BIM 的構(gòu)件深化設計實踐
3.2.1 構(gòu)件拆分
首先將該工程的各個結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)導入到 Revit 軟件中,形成一個三維立體模型,在該結(jié)構(gòu)模型中主要涵蓋了界面輪廓、鋼筋信息以及施工材等內(nèi)容,然后對該模型進行局部的修正,繼而對其進行構(gòu)件拆分。在拆分過程中,首先要在 Revit 中使用 Dynamo 對構(gòu)件進行可視化的編程,而且還要在整個結(jié)構(gòu)模型中將現(xiàn)澆構(gòu)件拆分成多個部件,然后再將這些部件進行組件,最終完成構(gòu)件的拆分工作。
3.2.2 鋼筋創(chuàng)建
在對工程鋼筋創(chuàng)建時,要特別注意工程構(gòu)件中的鋼筋構(gòu)造要求和拆分要求,不斷完善鋼筋的布置流程,同時還要調(diào)用二次開發(fā)程序,對建筑工程的鋼筋參數(shù)信息不斷完善,將鋼筋材料合理的布置在預制構(gòu)件中。此外在進行預制梁設計過程中,在布置鋼筋時要嚴格遵循以下幾點要求:①從梁跨中后澆段中斷開縱筋的過程中,后澆段甩開的長度能夠滿足套筒安裝的尺寸。②在梁端方面,要選擇最大值,同時還要考慮到預制梁鋼筋的加密范圍。
3.2.3 埋件布置
在建筑工程埋件布置方面,需要嚴格依據(jù)建筑工程預制構(gòu)件埋件布置規(guī)則進行布置設計,比如,在進行該建筑工程梁柱埋件布置過程中,首先需要構(gòu)建包含有埋件的內(nèi)嵌族,同時,還應該注意,對于梁、板中鋼筋吊鉤環(huán),還需要對其吊鉤形狀進行優(yōu)化設計,選擇適宜的布置位置。 對于預制柱上埋件,在布置環(huán)節(jié),可以建立專門的預制柱族,同時,將預制柱的墻-柱連接處,鋼板的高度設置為實例參數(shù),然后再進行參數(shù)化調(diào)整,即可在 Revit 軟件中,將所有參數(shù)進行關(guān)聯(lián),形成全局參數(shù)。梁上吊鉤通過調(diào)用 Dynamo 中的點平移,可以建立吊鉤形狀多段線生成吊鉤鋼筋,從而準確確定吊鉤在梁上的位置參數(shù),這樣即可完成梁上吊鉤布置。 對于建筑工程墻板中埋件布置,可以在 Tekla 中應用自定義組件來完成,在 Tekla 錨栓埋件命令的實際應用中,首先需要定義埋件的尺寸以及相對位置,然后選中墻體,并進行埋件布置。
結(jié)語:
綜上所述,隨著我國建筑行業(yè)的發(fā)展,裝配式建筑以其獨有的特點獲得了迅猛的發(fā)展,作為一種新型的建筑方式在實際設計時,需要各個專業(yè)進行高度的協(xié)調(diào)配合,在設計的每個階段也要有合理的銜接,而BIM 技術(shù)正好可以給裝配式建筑提供一個協(xié)調(diào)的平臺,提高設計師的工作效率,降低設計錯誤,從而推動裝配式建筑的進一步發(fā)展。
參考文獻:
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[3]魏辰,王春光,徐陽,石磊.BIM 技術(shù)在裝配式建筑設計中的研究與實踐[J].中國勘察設計,2016,11:28~32.
作者簡介:
張璐,江蘇中意達建筑設計有限公司。