论述BIM技术在装配式建筑设计中的研究与实践

2020-11-26梁刚

建材发展导向 2020年18期

关键词：数据模型装配式组件

梁刚

（烟台市水利建筑勘察设计院，山东烟台 264003）

1 BIM技术概述与装配式建筑

1.1 装配式建筑

装配式房屋的施工方法与传统的建筑工程有很大的不同。工业化的生产方式，建筑构件及附件安装在施工现场，现代化建筑工程的建设体现了工业化的特点。预制施工项目的施工特点是生产效率高，现场作业少，季度变化对其影响不大。

1.2 BIM技术

建筑信息模型（Bim）技术是以三维数字技术为基础的。可以使用Revit和其他三维建模组件构建工程数据模型。利用BIM技术可以使建筑工程的发展得到充分的表达，如几何形态、建筑材料特性、质量等。

2 BIM技术的主要特点

2.1 可视化

可视化是BIM技术的主要特征。建筑物的最终效果可以在建设项目的前期设计阶段看到，这对设计和施工都具有重要意义。通过三维数据模型，向设计人员、施工人员和用户展示建筑的全貌。提高了设计、施工、销售和方案论证过程的效率。

2.2 协同性

工程施工由混凝土浇筑、给排水布线、基础施工等多个项目协调完成，各工程相互衔接、协作。由于其三维可视化和独特的碰撞技术，BIM可以在设计阶段对施工进行预览和反映问题，从而减少与项目对接相关的问题，从而提高工程项目的开发效率。

2.3 仿真性

模拟特征是BIM的另一个主要特征。利用三维数据模拟实际建筑物的真实模型，对设计过程中的不确定因素进行模拟和测试，并根据模拟结果进行设计。

3 基于BIM的装配式建筑设计

3.1 BIM的拆分设计

在施工图绘制的初期，BIM模型的墙体和楼板总是作为一个单元来处理，因此在深度设计阶段务必要将模型构件划分为一个单元，其主要目的是更好地进行生产加工。部件拆卸的基本原理必须是减少设计所需的部件数量，以便于将来的装配。在确定了分离原理后，只需对BIM数据模型进行深化，将原始构件划分为构件。BIM模型的分离不仅体现了器件的布线，而且通过分离改进了设计。同时，能及时发现图纸上的盲点，降低出错率。整个过程在数据模型中完成，进一步实现了数据信息的传输。

3.2 BIM图纸的生成

在生产信息模型分解后，将生产信息组件的生产信息模型转换为二维图形。由于建造业相关零件种类繁多，数量庞大，若仍沿用传统的手工绘图，必然会出现错误，增加工作量。在这种BIM技术中，组件图和模型之间的对应可以通过自动绘制相关软件来完成。与CAD二维图形相比，BIM是动态生成图形的相关数据。一旦数据需要修改，图纸上的相关信息将自动更新。由此产生的图纸可以充分表达相关信息。

3.3 利用BIM技术进行装配式建筑设计的监督检查

预制构件已广泛应用于预制构件的设计中，设计人员应根据其应用的性质，利用BIM技术对预制构件的设计进行监督检查。设计人员可以将设计输入BIM数据库，根据施工资源信息对设计结果进行审核、校对，然后派审核员对设计结果进行确认，减少了监督检查的工作量，降低了监理的准确性，从而提高监督检查工作的准确性。

4 BIM技术在装配式建筑设计中的应用实践

4.1 户型间的设计

在型式设计过程中，需要对内部功能单元进行划分，以保证建筑物、构筑物和设备之间的正确协调。住宅设计是指设计者选择的住宅可以通过结构界面形成一个建筑单元，传达住宅的功能。建筑系统意味着各个构件经过有机整合后，可以建成一个有序的整体，其中每个单元类型不仅具有独立的功能，而且可以相互连接。房屋类型之间共享的组件称为“接口”。它不仅是建筑系统的一部分，而且是房屋类型之间串联和并联设计的媒介，使它们可以组合成一个完整的建筑模型。

在整个设计过程中，要解决的主要问题是接口，根据共享部分的组件，接口可以分为两种：连接接口、重叠接口。前者是指共享组件，没有重叠，连接需要依赖外部组件；后者是指共享部分的重叠。单元连接是界面与剪力墙之间的大部分界面，建筑单元的体系结构是搭接界面之间的主要界面。另外，根据不同的特殊性，构件的搭接部位、主住宅剪力墙之间的搭接构造、暗柱、主住宅剪力墙与内墙的搭接构造。门户接口的大多数解决方案：在设计门户阶段，将删除接口的重叠，以确保整个建筑的完整性。拆卸部件时请注意：两个主部件的长度不同，但较短。

4.2 户型内的设计

根据功能要求的大小选择建筑师各自的单元；公寓布局的结构，设计师在数据库中选择合适的结构单元；住宅类型的结构和设计功能，选择设备模型。同时，设计师必须协调房子的结构，以防止部件之间的冲突。剪力墙系统模块化设计的基础是住宅的室内设计。同时，室内设计也是模块化设计中工作量最大的部分。系列化、标准化的公寓图书馆可以提高协同设计的效率，实现准确的模块化设计。