裝配式建筑設(shè)計(jì)的BIM方法應(yīng)用解析

【摘要】本文概述了裝配式建筑與BIM 技術(shù)的含義，對(duì)BIM 技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行了介紹，并通過(guò)實(shí)際工程案例探討了裝配式建筑設(shè)計(jì)的BIM 方法應(yīng)用，以供參考。

【關(guān)鍵詞】裝配式；建筑設(shè)計(jì)；BIM方法；應(yīng)用

在對(duì)裝配式建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)BIM 技術(shù)的應(yīng)用可以有效的提高設(shè)計(jì)效率以及施工效率，目前我國(guó)正在大力倡導(dǎo)節(jié)能減排，而建筑行業(yè)也正在向這一目標(biāo)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(yīng)用其中可以有效的提高資源的利用率，實(shí)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(yù)制裝配式建筑（Prefabricated Concrete，簡(jiǎn)稱PC）與傳統(tǒng)的建筑工程施工方式區(qū)別比較大，對(duì)于建筑構(gòu)配件，首先以工業(yè)的方式進(jìn)行生產(chǎn)，然后在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)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(diǎn)為生產(chǎn)效率較高、現(xiàn)場(chǎng)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(jiǎn)稱，其主要是根據(jù)工程項(xiàng)目的各種數(shù)據(jù)信息為基礎(chǔ)，從而建立起來(lái)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(xiàng)目的各項(xiàng)真實(shí)信息完美的模擬出來(lái)，幫助相關(guān)的管理人員對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行更加準(zhǔn)確和精細(xì)化的管理。

2、BIM 技術(shù)的特點(diǎn)

2.1 可視化

通過(guò)BIM 技術(shù)構(gòu)建出建筑模型是透明的，因此可以將項(xiàng)目結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)信息完全的展示出來(lái)，這樣就完美的避免的了隱蔽工程中的隱患問(wèn)題。這也是BIM 技術(shù)最大的特點(diǎn)，由于其可視性，使得設(shè)計(jì)人員不必依靠大腦的想象，而是可以直接看見(jiàn)各種工程結(jié)構(gòu)，這也使得設(shè)計(jì)人員不必總是面對(duì)二維圖紙，然后為了圖紙的可操作性，還需要在圖紙上標(biāo)注各種建筑信息，不僅不利于施工人員的施工操作，對(duì)于設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)也容易出現(xiàn)一些隱蔽性問(wèn)題不易發(fā)現(xiàn)，極大的增加了設(shè)計(jì)人員與結(jié)構(gòu)模型的互動(dòng)性，從而可以全面掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)信息。

2.2 協(xié)調(diào)性

BIM 技術(shù)具有很強(qiáng)的協(xié)調(diào)性特點(diǎn)，因此無(wú)論是設(shè)計(jì)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(xiàng)工作，從而有效的解決施工以及設(shè)計(jì)過(guò)程中的各項(xiàng)難點(diǎn)。如果在實(shí)際施工中遇到難以解決的問(wèn)題，可以協(xié)同施工人員以及設(shè)計(jì)人員，利用BIM 技術(shù)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行具體分析，并且同時(shí)可以利用模擬操作來(lái)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(shè)計(jì)人員的溝通是無(wú)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(wèn)題。例如布置電梯井時(shí)，還要考慮到與其他設(shè)計(jì)的銜接問(wèn)題，協(xié)調(diào)好凈空高度；再例如在進(jìn)行防火分區(qū)設(shè)計(jì)時(shí)，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(lái)，需要設(shè)計(jì)人員有很好的三維立體思維，一旦處理不好，就會(huì)給實(shí)際施工造成非常大的障礙，出現(xiàn)管線碰撞的問(wèn)題。

而通過(guò)BIM 技術(shù)，可以有效協(xié)調(diào)工程中的管線碰撞問(wèn)題，并且可以實(shí)現(xiàn)施工方、設(shè)計(jì)者以及業(yè)務(wù)無(wú)障礙交流，當(dāng)施工單位有不理解的地方，可以直接通過(guò)BIM 技術(shù)建立的三維模型將問(wèn)題指出來(lái)，如果在設(shè)計(jì)方面存在一定的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理的地方也可以直接與設(shè)計(jì)人員交流，有效的避免了返工問(wèn)題。

3、裝配式建筑設(shè)計(jì)的BIM方法應(yīng)用實(shí)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(duì)該工程進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，選擇 BIM 技術(shù)，Revit 軟件對(duì)工程的模型進(jìn)行創(chuàng)建，并通過(guò)對(duì)模型的分析進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。

3.2 基于BIM 的構(gòu)件深化設(shè)計(jì)實(shí)踐

3.2.1 構(gòu)件拆分

首先將該工程的各個(gè)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)導(dǎo)入到 Revit 軟件中，形成一個(gè)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(duì)該模型進(jìn)行局部的修正，繼而對(duì)其進(jìn)行構(gòu)件拆分。在拆分過(guò)程中，首先要在 Revit 中使用 Dynamo 對(duì)構(gòu)件進(jìn)行可視化的編程，而且還要在整個(gè)結(jié)構(gòu)模型中將現(xiàn)澆構(gòu)件拆分成多個(gè)部件，然后再將這些部件進(jìn)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(duì)工程鋼筋創(chuàng)建時(shí)，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(shí)還要調(diào)用二次開(kāi)發(fā)程序，對(duì)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(yù)制構(gòu)件中。此外在進(jìn)行預(yù)制梁設(shè)計(jì)過(guò)程中，在布置鋼筋時(shí)要嚴(yán)格遵循以下幾點(diǎn)要求：①?gòu)牧嚎缰泻鬂捕沃袛嚅_(kāi)縱筋的過(guò)程中，后澆段甩開(kāi)的長(zhǎng)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(shí)還要考慮到預(yù)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(yán)格依據(jù)建筑工程預(yù)制構(gòu)件埋件布置規(guī)則進(jìn)行布置設(shè)計(jì)，比如，在進(jìn)行該建筑工程梁柱埋件布置過(guò)程中，首先需要構(gòu)建包含有埋件的內(nèi)嵌族，同時(shí)，還應(yīng)該注意，對(duì)于梁、板中鋼筋吊鉤環(huán)，還需要對(duì)其吊鉤形狀進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，選擇適宜的布置位置。 對(duì)于預(yù)制柱上埋件，在布置環(huán)節(jié)，可以建立專門(mén)的預(yù)制柱族，同時(shí)，將預(yù)制柱的墻-柱連接處，鋼板的高度設(shè)置為實(shí)例參數(shù)，然后再進(jìn)行參數(shù)化調(diào)整，即可在 Revit 軟件中，將所有參數(shù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，形成全局參數(shù)。梁上吊鉤通過(guò)調(diào)用 Dynamo 中的點(diǎn)平移，可以建立吊鉤形狀多段線生成吊鉤鋼筋，從而準(zhǔn)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(duì)于建筑工程墻板中埋件布置，可以在 Tekla 中應(yīng)用自定義組件來(lái)完成，在 Tekla 錨栓埋件命令的實(shí)際應(yīng)用中，首先需要定義埋件的尺寸以及相對(duì)位置，然后選中墻體，并進(jìn)行埋件布置。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，隨著我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展，裝配式建筑以其獨(dú)有的特點(diǎn)獲得了迅猛的發(fā)展，作為一種新型的建筑方式在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，需要各個(gè)專業(yè)進(jìn)行高度的協(xié)調(diào)配合，在設(shè)計(jì)的每個(gè)階段也要有合理的銜接，而B(niǎo)IM 技術(shù)正好可以給裝配式建筑提供一個(gè)協(xié)調(diào)的平臺(tái)，提高設(shè)計(jì)師的工作效率，降低設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，從而推動(dòng)裝配式建筑的進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]董蘇然，許曉文，付素娟.BIM 技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用實(shí)踐[J].建設(shè)科技，2017（03）：37～39.

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作者簡(jiǎn)介：

張璐，江蘇中意達(dá)建筑設(shè)計(jì)有限公司。