BIM技术在装配式建筑设计中的应用

2019-11-29李侠曲威键刘伟

商品与质量 2019年50期

李侠曲威键刘伟

1.青岛兴正元房地产有限公司山东青岛 266000

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装配式建筑的核心工艺为按照构件详图进行物料采购，在车间完成建筑构件的组装浇筑养护后直接运至现场安装，其对于图纸精度和一致性的超高标准自然地产生了对于BIM技术的应用需求。当下各设计院对于BIM技术如何具体应用到装配式项目的设计、深化和辅助生产中，尚未达成共识，而构件拆分模数化和精确化难度过大、深化设计周期过长等行业难题也有待解决，原因在于设计理念和深化分工还缺乏连续性和整体性。结合当前国家力推的装配式建筑总承包项目管理的各项政策，从而让设计、施工、构建生产有了深度的融合，依托BIM技术的设计范围的延续与拓展成为装配式建筑实施的必要条件[1]。

1 BIM技术具备的特点

BIM技术作为工业化生产中诞生的新兴科学技术，已经逐渐应用于建筑行业中，尤其是在装配式建筑中，BIM技术的特点主要体现在可视化、关联性和模拟性等方面：①具有可视化特点。相比较传统背景下的读图方式而言，是根据施工图纸中的线条展开想象，但运用BIM技术，能有效针对图纸中存有的平面线条进行立体化呈现，不仅提高了构件之间的反馈性与互动性，更是能让工作人员一目了然；②具有关联性特点。合理运用BIM技术，能在装配式建筑中创建信息模型，通过信息模型的方式体现相关性，从而减少信息分歧等问题的发生。此外，若是信息模型中的相关信息出现问题或遭受修改的话，其信息内容也会实现自动更新；③具有模拟性特点。BIM技术不仅能模拟建筑物模型，还能模拟虚拟事物或条件。比如：在建筑设计期间，可以进行日照模拟、节能模拟等；在投标或建设中，可以对施工情况进行思维模拟，从而为施工方案的合理选择提供有效参考；在运营阶段时，也可以对遭遇紧急情况的人员疏散进行模拟[2]。

2 BIM技术在装配式建筑设计中的应用形式

2.1 在户型设计中的应用

①户型内部设计：保证户型构造合理性，是满足业主方对建筑功能空间基本需求的必要条件。建筑设计师要根据户型的构造形态，在数据库中检索对应的户型结构。设备设计师需参照户型结构设计方案，调整设备配置形态。与此同时，设备设计人员还要协调处理各类主体要素的内在联系，从根本上预防构件碰撞问题。剪力墙模块设计是整个模块化设计体系中的重点内容。优化剪力墙模块设计，可以提高协同设计效率，加强设计的标准性与精确性。②户型间设计：户型间设计是指通过传递户型功能的结构接口，选择对应的户型形成完整的建筑单元。建筑系统是指通过构件的有机整合，形成一个完整体系。其中，各户型不但具有独立功能，还存在着紧密的内在联系。户型间的共享构件称之为接口。接口是各户型间相互联系的重要媒介。有效解决接口问题是优化设计的关键步骤。按照构件的共享部位差异，可将接口划分为连接接口和重合接口两类。连接接口是指兼具协调性与共享性特征的组合构件，往往需要外部构件进行连接处理；而重合接口则是指共享部分重合的构件[3]。对此，设计人员应遵循删繁就简的基本原则，删除重合接口中的重叠部分，在有效解决接口问题的基础上，保证建筑的完整性。

2.2 构件编码以及信息创建

对预制式构件进行编码是计算机对其进行识别以及处理的基础，首先需要将预制式构件按照其属性以及类型进行分类，建立类目；其次再对下属预制式构件进行编码，从而使每个预制式构件都具备唯一性编码。便于计算机快速识别。预制式构件编码需要遵循五项原则，其一是唯一性，即每个构件需要具备唯一的编码；其二是统一性，即所有构件的编码需要采用统一格式；其三是实用性，即预制式构件编码也便于计算机识别处理，便于工作人员使用和管理；其四是完整性，即预制式构件编码需要覆盖数据库当中的所有构件；其五是简明性，即编码形式要尽量简单明了，用简单的字符表示。

2.3 埋件的布置工作

BIM技术的装配式建筑在进行构件分析过程中要进行科学合理的编辑分析工作，埋件布置工作也需要进行合理的编辑工作，梁柱埋件一般是内嵌式梁柱，要对梁柱和模板的钢筋吊钩环进行独立的分析设计工作，并且要根据建筑物的实际情况进行调整，这样才能够保证工作的顺利有效实施。

2.4 构件调运安装环节

构件调运安装环节执行方案为：设置能与装配式设计平台进行直接数据对接的模拟仿真平台。在装配式项目BIM设计的基础上，建立制造车间和安装现场两大场地BIM以及配套的措施项目、施工机具模型体系。要真正实现有效的技术交底和施工管理，核心即在于两个平台间数据对接的高效，模拟平台端项目构件模型树和设计端项目模型树相一致，进而保证模拟展示平台上可实现以准确资源管理为基础的施工辅助管理。最终实现项目现场和模拟展示的高度一致[4]。