BIM技術(shù)在裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

文/侯建國(guó) 唐山市規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)研究院 河北唐山 063000

現(xiàn)如今科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，人們對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的要求也越來(lái)越高，這也在一定程度上增大了工程設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。裝配式結(jié)構(gòu)在建筑工程建設(shè)中應(yīng)用十分廣泛，為項(xiàng)目工作人員及時(shí)能了解和整合建筑項(xiàng)目信息以及各個(gè)方面突發(fā)情況提供便利。同時(shí)在設(shè)計(jì)中也需要面對(duì)更多的問(wèn)題，如構(gòu)件類型多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，孔洞較多，且鋼筋密度大等。

1、BIM在裝配式建筑應(yīng)用的特征優(yōu)勢(shì)

項(xiàng)目投資的過(guò)程中，提高工程質(zhì)量和施工進(jìn)度，加大建筑成本控制的力度是最為重要的內(nèi)容。因此建設(shè)單位應(yīng)與項(xiàng)目的參建方形成有效的溝通，將BIM技術(shù)科學(xué)合理地應(yīng)用于裝配式建筑工程項(xiàng)目當(dāng)中，其可提高溝通的流暢性，進(jìn)而使參建各方均可獲取更加全面和準(zhǔn)確的項(xiàng)目信息，熟悉掌握項(xiàng)目的施工流程。例如，在設(shè)計(jì)階段采用BIM技術(shù)建立項(xiàng)目模型，進(jìn)而將該技術(shù)三維立體可視化的優(yōu)勢(shì)充分展現(xiàn)出來(lái)，這樣也能夠以更快的速度確定設(shè)計(jì)方案，縮短工程設(shè)計(jì)所需的時(shí)間，保證了工程設(shè)計(jì)的按質(zhì)量和效率?；蛘哌€可合理利用BIM技術(shù)使甲方與乙方以更加直觀的方式完成項(xiàng)目信息的傳遞與溝通。

2、BIM技術(shù)在裝配式建筑中的設(shè)計(jì)思路

2.1 構(gòu)件參數(shù)化處理

在構(gòu)件參數(shù)化這一過(guò)程中主要可分為兩個(gè)部分，一個(gè)是常規(guī)構(gòu)件信息的查找與搜索。以B級(jí)六角螺栓為例，仔細(xì)分析常規(guī)構(gòu)件參數(shù)化的整個(gè)過(guò)程。在完成信息統(tǒng)計(jì)工作后應(yīng)科學(xué)編制參數(shù)族。首先打開Revit軟件，然后點(diǎn)開新建族，選擇模板，最后開始族信息的編輯工作。在這一過(guò)程中必須要注意的一點(diǎn)是，選擇模板時(shí)應(yīng)結(jié)合Revit的用途，在工程設(shè)計(jì)中可結(jié)合工程實(shí)際對(duì)其進(jìn)行適度的調(diào)整。

2.2 BIM深化族庫(kù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)

為保證調(diào)用構(gòu)件的效率，加快構(gòu)件裝配的速度，應(yīng)對(duì)BIM深化族庫(kù)系統(tǒng)進(jìn)行更加深入的開發(fā)，以此為基礎(chǔ)構(gòu)成系統(tǒng)族庫(kù)文件目錄。采用橄欖山塊軟件完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)深化環(huán)節(jié)。隨著項(xiàng)目的發(fā)展和深化，它將積累一個(gè)獨(dú)特的族庫(kù)，如參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)典型節(jié)點(diǎn)，標(biāo)準(zhǔn)組件和預(yù)留嵌入式零件，根據(jù)特征和參數(shù)等屬性存檔到數(shù)據(jù)庫(kù)中，并存儲(chǔ)在企業(yè)信息中。該平臺(tái)便于在將來(lái)的工作中直接調(diào)用庫(kù)數(shù)據(jù)。并根據(jù)實(shí)際情況修改參數(shù)，可有效提高工作效率。族庫(kù)可以說(shuō)是一種無(wú)形的知識(shí)生產(chǎn)力，族庫(kù)管理已經(jīng)超出了REVIT族庫(kù)的概念，它可以包括知識(shí)庫(kù)和問(wèn)題庫(kù)。它可以像庫(kù)索引和引用一樣索引并查找相關(guān)文件。

2.3 系統(tǒng)拼裝模型的應(yīng)用

完成BIM應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)后，以該系統(tǒng)為基礎(chǔ)可實(shí)現(xiàn)模型的預(yù)拼裝處理，另外還要采取有效措施加快拼裝的速度。完成預(yù)拼裝環(huán)節(jié)后再將模型導(dǎo)入到接口的結(jié)構(gòu)分析軟件之中，詳細(xì)分析結(jié)構(gòu)的受力。以鋼網(wǎng)架雨棚為例，在Revit -Structure軟件當(dāng)中，利用BIM系統(tǒng)科學(xué)選擇族構(gòu)件，結(jié)合實(shí)際調(diào)整參數(shù)組的基本參數(shù)，并以較快的速度完成鋼網(wǎng)架雨棚的拼裝環(huán)節(jié)。以往的鋼網(wǎng)架雨棚建模需要投入大量的時(shí)間和精力，設(shè)計(jì)較為復(fù)雜且難度較大，而且這種設(shè)計(jì)方式也無(wú)法保證設(shè)計(jì)的精度。利用BIM系統(tǒng)完成設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)一般只需要選擇合適的族構(gòu)件，并對(duì)參數(shù)進(jìn)行適度的調(diào)整，進(jìn)而完成拼裝工作。且在設(shè)計(jì)的過(guò)程中每一個(gè)構(gòu)件都清晰地標(biāo)注材料的信息以及各項(xiàng)參數(shù)數(shù)據(jù)。

2.4 繪制設(shè)計(jì)圖

完成結(jié)構(gòu)分析環(huán)節(jié)并對(duì)其進(jìn)行仔細(xì)檢查后，設(shè)計(jì)人員應(yīng)合理利用Revit-Structure軟件完成施工設(shè)計(jì)圖紙繪制工作，完成圖紙繪制也就意味著完成了所有設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)?，F(xiàn)階段，Revit-Structure施工圖依然以傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)平法施工呈現(xiàn)圖紙的基本面貌。而在Revit-Structure中可以將其轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)視圖。在該軟件當(dāng)中結(jié)構(gòu)鋼筋字體設(shè)置不夠完善，通常將Windows字庫(kù)文件中的REVIT_O.ttf直接拷貝到系統(tǒng)C盤/Windows/fonts路徑當(dāng)中，之后完成拷貝。本文以梁配筋標(biāo)注為例，對(duì)Revit-Structure的平法標(biāo)注繪制步驟進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

1）可按照實(shí)際情況自行編輯結(jié)構(gòu)框架標(biāo)記族標(biāo)注配筋。在這一環(huán)節(jié)應(yīng)先點(diǎn)擊載入族。單擊梁標(biāo)記族模板，之后選擇字段來(lái)源，添加梁截面標(biāo)簽內(nèi)容，然后點(diǎn)擊共享參數(shù)，添加配筋標(biāo)簽的具體內(nèi)容，最后完成結(jié)構(gòu)框架標(biāo)記族的編輯工作。

2）結(jié)合梁注釋中的內(nèi)容做好梁柱標(biāo)注，在繪制其他結(jié)構(gòu)的平法施工圖時(shí)也可采用此種方法。

3、BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用價(jià)值

3.1 提高設(shè)計(jì)效率

裝配式建筑設(shè)計(jì)中需要多個(gè)專業(yè)人員的共同配合，充分利用BIM技術(shù)可以較快的速度為各專業(yè)人員傳遞專業(yè)信息，并對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行科學(xué)的調(diào)整，利用BIM中自動(dòng)糾錯(cuò)的功能找到設(shè)計(jì)中的沖突，讓各專業(yè)做好設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)工作。同時(shí)通過(guò)相關(guān)人員對(duì)權(quán)限的整理和修改可使技術(shù)和管理人員依據(jù)自己的專業(yè)提出整改的意見，有效控制設(shè)計(jì)變更，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。

3.2 推動(dòng)構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)

BIM技術(shù)可實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)信息的大范圍共享，設(shè)計(jì)人員可將設(shè)計(jì)方案上傳到系統(tǒng)平臺(tái)上，在云端整合結(jié)構(gòu)參數(shù)，構(gòu)建各類預(yù)制構(gòu)件的族庫(kù)。設(shè)計(jì)人員可依據(jù)其中的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比和優(yōu)化，從而明確構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)的形狀和尺寸參數(shù)。建立預(yù)制構(gòu)件族庫(kù)能夠推動(dòng)構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展，設(shè)計(jì)人員也可以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行及時(shí)有效的調(diào)整，滿足用戶的個(gè)性化需求。

3.3 保證設(shè)計(jì)精度

設(shè)計(jì)人員可借助BIM技術(shù)完成對(duì)構(gòu)件的精細(xì)化設(shè)計(jì)，有效控制構(gòu)件的偏差。在BIM模型三維視圖當(dāng)中，設(shè)計(jì)人員可以更加清晰和直觀的視角來(lái)分析待拼裝預(yù)制構(gòu)件的吻合程度，與此同時(shí)也可對(duì)構(gòu)件連接點(diǎn)的準(zhǔn)確性和可靠性實(shí)行科學(xué)檢測(cè)，增大資源利用率。

結(jié)語(yǔ)：

綜上，裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用，成為了構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。如今建筑行業(yè)不斷發(fā)展，BIM技術(shù)在裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的作用也日益顯現(xiàn)。BIM技術(shù)能夠以其強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)適應(yīng)不同的構(gòu)件類型，有效完善裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的綜合水平。