- A+
0引言
现阶段国家加强对建筑行业结构调整,全面落实可持续发展理念,促使装配式建筑开始成为建筑行业发展的新方向,也是推动建筑工业化的重要标志[1]。如果与以往使用的施工方式比较,其具备了诸多优点,如施工时间短、质量好、绿色环保等,是实现建筑行业智能建造的有效途径。但是,装配式建筑在我国发展时间晚,缺乏健全的制度规范,部分技术问题尚未得到有效解决,导致建筑质量依旧存在严重问题。基于这种情况,通过将BIM技术融入装配式建筑,能够一定程度上解决上述问题,实现装配式建筑的高质量发展。
1装配式建筑及BIM技术概述
与以往建筑存在差异,装配式建筑是将建筑拆分为带有编号的楼板、楼梯、梁柱等,这些编号的预制件从制造工厂中进行生产,运输到施工区域拼装。基于这种情况,其具备了设计标准化、生产工业化、施工装配化的特点[2]。BIM是建筑信息模型的简称,其是一种或使用在工程设计、建造、管理的数据化工具。在该技术使用中,能够满足建筑工程的全生命周期,从规划阶段开展可行性分析,设计阶段科学合理性优化,施工及运维阶段的大数据支持等,都可以发挥BIM技术的优势。(1)参数化。在该技术运用中,按照参数对建筑工程建模,只要对参数进行调整,模型也会发生相应的变化。在BIM技术使用中,其参数化设计主要包括参数化图元、参数化修改引擎等。在这种过程中,将原本建筑施工方案转变为数字化语言,一旦建筑产生变化,其中的数字也会变化,从而满足共享需求,也可以开展全面研究[3]。(2)可模拟。在建筑规划过程中,依托BIM技术的优势,按照建筑施工要求模拟相应的模型,开展各种因素的分析,从而实现建筑合理规划目的,也可以明确建筑间距。在概念设计中,借助BIM技术的作用,能够对建筑形式直观呈现,也可以实时调整建筑功能、外形等,从而衡量设计方案的可行性价值。
2项目概况
A项目位于某地,其属于公共建筑,地上20层,地下3层,建筑高度99m。建筑面积是30288.86m2,其中地上建筑面积是21995.04m2,地下建筑面积是8293.82m2。在该项目中,其建设的主要部分是主楼、裙房、地下室等,并且主楼结构选择了框架核心筒,裙房及地下室选择了框架结构。在实际建设过程中,预制构件有预制叠合板、预制楼梯两个部分。另外,此项目是EPC模式下装配式重点示范项目,建设完成后作为区域标志性建筑。基于这种情况,该项目具有一定的复杂性、特殊性等,增大项目质量管控难度。
3 BIM+装配式建筑深化设计
如果与传统建筑比较,装配式建筑要求设计人员按照施工方案形成的图纸,对其中使用的构件进行深化处理。在深化处理后,形成的图纸对各个部位使用的构件,都有清晰的参数标注,可以为预制件生产提供指导,也增强设计与预制件制造的衔接。在BIM技术融入装配式建筑深化设计后,其形成了诸多优势,如标准化高、信息集成高、构件精度高、物料自动生成等。在具体使用中,通过对装配式建筑深化设计,得到了三维立体模型,将建设过程需要的各种资料全部纳入模型,突破原本信息孤岛的制约,满足了信息共享的需求。从实际应用可知,可以划分为三个阶段。(1)预制构件拆分阶段。在该阶段中,依托BIM技术形成了标准化数据库,能够对每个部分使用的预制件标准化、参数化。(2)预制件生产阶段。在该阶段中,利用BIM技术呈现了构件的三维立体模型,清晰展示了构件的空间结构和属性参数,达到预制件制造的精细化。(3)预制件施工拼装阶段。在BIM技术使用中,完成了施工方案模拟,也对施工技术交底,增强施工方案的科学合理性,避免无效沟通。因此,在装配式建筑深化设计中,借助BIM技术的作用,提升了设计工作效率和质量,增强设计方案与具体需求的一致性,有效控制返工概率,以此保障工程建设效益目标达成。
4装配式建筑深化设计中BIM技术的应用实践
针对本文研究的项目而言,按照施工方案、企业发展情况等综合考虑,制定了符合要求的装配式建筑BIM标准,融入了模型深度规定、建模细则、出图标准等内容。如图1所示,是BIM+装配式建筑深化设计。
图1 BIM+装配式建筑深化设计
4.1协同建模
从以往工程建设分析,其往往存在诸多问题,如信息共享性差、建设时间长、设计工作任务重、设计成果可利用性低等,直接影响到施工建设质量,无法满足建筑行业发展的需求。基于这种情况,依托BIM技术的综合使用,可以很好解决这些问题,确保建筑项目各个部门及人员的协作,提升设计工作效率和质量,减少设计变更次数,从而达到设计控制目的。在具体设计过程中,选择协同大师平台作为协同建模的途径。在该平台中,充分发挥云平台的功能,搭建了跨区域、满足构件需求的BIM协同设计系统,可以提升设计人员工作效率,打破原本的信息独立性,从而实现信息高效共享。在协同设计过程中,需要认识到划分工作集的重要性,这是最为核心的工作方式。从装配式建筑设计过程分析,其工作集应当按照独立性的功能区划分,如停车场、内部及外部区域等。
4.2预制件拆分设计及预留预埋
在装配式建筑深化设计中,预制件拆分是极为重要的工作内容。在该项工作中,将BIM技术融入,可以直观性呈现各个构件的衔接关系,确保设计人员掌握建筑整体结构。而且,在这种建筑中,预制件具有复杂性,往往制造成本很高,但是使用BIM技术开展拆分工作后,减少预制件数量,降低了原本工程造价成本,从而为施工企业带来更大的经济效益。另外,预埋件是该项工作的又一个重要内容。在完成拆分工作后,需要充分发挥BIM技术的优势,对预制件预埋调整优化,降低后续施工期间返工的概率,以此保障施工进度目标实现。针对该项目而言,拆分构件主要使用了Bee PC软件,按照少规格、多组合原则完成了拆分工作,减少其中不需要的预制件,并且按照施工要求明确了叠合板规格。在初步设计阶段后,要求水电专业设计人员开展管线布设工作,选择具体位置进行预留预埋。在这种工作流程完成后,需要按照叠合板规格依次编号,导出具体的构件拆分图和BOM表。基于该项目中,超过3层及核心筒结构外,其他部分都是使用了预制叠合板,一共是838块。从实际情况可知,叠合板厚度是6cm,现浇混凝土厚度是7cm,总厚度是13cm。此外,叠合楼板混凝土强度达到了C30。在后浇带位置中,基本上都加入了3根8mm的钢筋,间距是18cm,以此保障预制件的性能达标。
5结语
现阶段我国装配式建筑具有显著的政策导向、技术支撑等优势,推动了装配式建筑行业的高速发展。但是,从具体应用过程分析,其也存在一些问题,亟须得到有效解决,才能保障装配式建筑的质量。基于这种情况,应当加强对BIM技术的使用,通过从协同建模、碰撞检查、预制件拆分设计及预留预埋三个层面出发,可以显著提升设计工作效率和质量,逐步让其具备标准化高、信息共享高、构件精度高等优势,以此实现我国装配式建筑行业的可持续发展。
- 微信公众号:BIM免费自学
- 提供BIM自学攻略,学习资源,BIM技巧,行业最新趋势等,每天陪你一起进步。
- 微信公众号:BIM免费自学
- 提供BIM自学攻略,学习资源,BIM技巧,行业最新趋势等,每天陪你一起进步。