湯 清 平

(珠海華發(fā)建筑設(shè)計(jì)咨詢有限公司，廣東 珠海 519000)

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論BIM技術(shù)下的預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法

湯 清 平

(珠海華發(fā)建筑設(shè)計(jì)咨詢有限公司，廣東 珠海 519000)

介紹了BIM技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，分析了住宅產(chǎn)業(yè)化與預(yù)制裝配式建筑的特點(diǎn)，并探討了基于BIM技術(shù)的住宅產(chǎn)業(yè)化預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法，有助于進(jìn)一步推動(dòng)建筑行業(yè)的快速發(fā)展。

BIM技術(shù)，住宅產(chǎn)業(yè)化，預(yù)制裝配式建筑，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

0 引言

BIM技術(shù)是在預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)應(yīng)用，能夠有效解決構(gòu)件加工與建筑施工等方面所存在的問(wèn)題，有效降低建筑行業(yè)在發(fā)展過(guò)程中資源浪費(fèi)數(shù)量。BIM在參數(shù)化構(gòu)建之后，不斷對(duì)模型設(shè)計(jì)優(yōu)化，充分發(fā)揮出勞動(dòng)資源價(jià)值，全面提高建筑工程施工質(zhì)量。

1 BIM技術(shù)

1.1 BIM概述

BIM是以三維數(shù)字技術(shù)作為基礎(chǔ)條件，中文稱之為建筑信息模型。在BIM內(nèi)，將建筑工程內(nèi)所涉及到的全部數(shù)據(jù)信息都包含在內(nèi)，進(jìn)而所構(gòu)建的工程數(shù)據(jù)模型能夠有效對(duì)建筑工程項(xiàng)目?jī)?nèi)有關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行闡述。在構(gòu)建三維數(shù)字BIM模型之后，能夠有效對(duì)建筑行業(yè)專業(yè)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行儲(chǔ)存，同時(shí)也是BIM技術(shù)應(yīng)用的前提條件。BIM主要是通過(guò)構(gòu)建三維數(shù)字模型，對(duì)建筑項(xiàng)目整個(gè)施工周期進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，也就是完成建筑項(xiàng)目進(jìn)行可視化及模擬化建設(shè)。BIM核心內(nèi)容就是信息。

1.2 BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)在開(kāi)放過(guò)程中所應(yīng)用的三維軟件，主要是由美國(guó)軟件公司研發(fā)的，軟件名稱為autodesk revit。autodesk revit是現(xiàn)階段BIM平臺(tái)構(gòu)建上兼容性最好的軟件。autodesk revit軟件在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，最顯著優(yōu)勢(shì)為：按照BIM軟件在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中所產(chǎn)生的參數(shù)化設(shè)計(jì)信息，將其有關(guān)信息儲(chǔ)存到三維模型數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)，這樣設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中，能夠自動(dòng)形成立面圖、剖面圖、平面圖等圖像。這些圖像內(nèi)所應(yīng)用的數(shù)據(jù)信息全部相同，其中一個(gè)環(huán)節(jié)在進(jìn)行修改之后，有關(guān)圖像及數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)數(shù)據(jù)都會(huì)自動(dòng)進(jìn)行修改。管理人員與技術(shù)人員在應(yīng)用autodesk revit軟件之后，協(xié)作更加便捷，重復(fù)性工作數(shù)量也能夠有效減少。autodesk revit同時(shí)還具有一款structure軟件，主要作用是對(duì)結(jié)構(gòu)工程師進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，有效提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)精確性[1]。

2 住宅產(chǎn)業(yè)化與預(yù)制裝配式建筑

2.1 住宅產(chǎn)業(yè)化

住宅產(chǎn)業(yè)化建設(shè)是我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中所產(chǎn)生的信息行業(yè)，同時(shí)得到了我國(guó)政府部門(mén)大力推廣。住宅產(chǎn)業(yè)化是以工廠生產(chǎn)方式，完成房屋住宅設(shè)計(jì)建造，將房屋住宅看做工程所生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品，按照相同結(jié)構(gòu)及空間體系，在先進(jìn)施工工藝的輔助之下，完成專業(yè)類別的劃分，房屋住宅構(gòu)件也就能夠在工廠內(nèi)集中生產(chǎn)，房屋施工主要進(jìn)行安裝，滿足人們住宅需求。

2.2 預(yù)制裝配式建筑

預(yù)制裝配式建筑主要表示，建筑構(gòu)件在生產(chǎn)完畢之后，利用專業(yè)運(yùn)輸工具運(yùn)輸?shù)浇ㄖ┕?chǎng)所內(nèi)，最后在建筑施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)完成安裝。產(chǎn)業(yè)化預(yù)制裝配式建筑就好像制造企業(yè)一樣，應(yīng)用相同方式完成房屋施工建設(shè)，同時(shí)這種建筑物施工建設(shè)方式也是建筑行業(yè)發(fā)展主要方向。預(yù)制裝配式建筑在實(shí)際施工建設(shè)過(guò)程中，具有節(jié)能、環(huán)保及產(chǎn)業(yè)化特征，對(duì)建筑行業(yè)穩(wěn)定長(zhǎng)久發(fā)展具有重要意義。

住宅想要進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是構(gòu)建裝配式戶型與產(chǎn)品，推動(dòng)預(yù)制裝配式規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，推動(dòng)構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，最大程度降低設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤可能性，提高設(shè)計(jì)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)質(zhì)量及效率，特別是在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)及加工上，工作效率能夠顯著提升，全面推動(dòng)住宅產(chǎn)業(yè)化建設(shè)。

筆者在對(duì)預(yù)制裝配式分析研究之后認(rèn)為，住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展過(guò)程中，有關(guān)人員應(yīng)該有效提高對(duì)預(yù)制裝配式混凝土構(gòu)件規(guī)范化及標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，推動(dòng)住宅產(chǎn)業(yè)化建設(shè)進(jìn)程[2]。

3 BIM與住宅產(chǎn)業(yè)化預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)

3.1 相同點(diǎn)與結(jié)合點(diǎn)

BIM與住宅產(chǎn)業(yè)化預(yù)制裝配式之間有著十分緊密的關(guān)聯(lián)，同時(shí)也存在一定相同點(diǎn)。住宅產(chǎn)業(yè)化預(yù)制裝配式主要分為三個(gè)階段施工建設(shè)，分別為構(gòu)件設(shè)計(jì)、構(gòu)件制作與構(gòu)件安裝。在構(gòu)件設(shè)計(jì)過(guò)程中，主要是對(duì)四個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)，分別為方案設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)、施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)以及深化設(shè)計(jì)。筆者在分析研究之后認(rèn)為，深化設(shè)計(jì)主要針對(duì)的為預(yù)制裝配式構(gòu)件規(guī)范化制作，同時(shí)也是住宅產(chǎn)業(yè)化建設(shè)主要內(nèi)容。在對(duì)基礎(chǔ)預(yù)制裝配式構(gòu)件深入研究之后，能夠有效推動(dòng)構(gòu)件規(guī)范化建設(shè)，提高設(shè)計(jì)制造工作質(zhì)量與效率。在現(xiàn)階段商業(yè)軟件輔助之下，BIM技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)具有重要意義，同時(shí)還能夠幫助三維標(biāo)準(zhǔn)預(yù)制裝配式構(gòu)件數(shù)據(jù)庫(kù)完善[3]。

3.2 構(gòu)建預(yù)制裝配式戶型庫(kù)和預(yù)制裝配式構(gòu)件產(chǎn)品庫(kù)

住宅產(chǎn)業(yè)化預(yù)制裝配式在穩(wěn)定快速發(fā)展建設(shè)過(guò)程中，最為關(guān)鍵的內(nèi)容就是構(gòu)建預(yù)制裝配式戶型庫(kù)與預(yù)制裝配式產(chǎn)品庫(kù)。裝配式戶型主要由兩個(gè)部分構(gòu)成，分別為標(biāo)準(zhǔn)化戶型與產(chǎn)品庫(kù)。這樣就能夠發(fā)現(xiàn)，住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展過(guò)程中，應(yīng)該將重點(diǎn)放在預(yù)制裝配式產(chǎn)品庫(kù)構(gòu)建上，進(jìn)而推動(dòng)預(yù)制裝配式戶型庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，住宅產(chǎn)業(yè)化設(shè)計(jì)質(zhì)量及效率能夠得到顯著提升，設(shè)計(jì)正確率也能夠提升，對(duì)于預(yù)制裝配式構(gòu)件規(guī)范化及標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)具有重要意義[4]。

4 基于BIM技術(shù)的住宅產(chǎn)業(yè)化預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法

本文在對(duì)住宅產(chǎn)業(yè)化預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法分析研究中，基于BIM技術(shù)的autodesk revit作為案例進(jìn)行研究。

本文在應(yīng)用BIM技術(shù)對(duì)住宅產(chǎn)業(yè)化預(yù)制裝配化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法思路上，主要是按照住宅產(chǎn)品規(guī)范化及標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)原則，構(gòu)建技術(shù)集成平臺(tái)的住宅產(chǎn)業(yè)化預(yù)制裝配式構(gòu)件結(jié)構(gòu)，進(jìn)而有效保證住宅產(chǎn)業(yè)化內(nèi)所需要的全部構(gòu)件，形成標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)庫(kù)。在對(duì)項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，能夠直接在構(gòu)件數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)選取所需要應(yīng)用的構(gòu)件，利用不同標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件，能夠有效形成三維可視模型，設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)質(zhì)量在顯著提高的同時(shí)，設(shè)計(jì)效率也能夠顯著增加。為了能夠充分發(fā)揮出預(yù)制裝配式住宅在設(shè)計(jì)上的特征，需要有效對(duì)預(yù)制裝配式住宅戶型深入研究與設(shè)計(jì)，構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化模型，形成完善的裝配式模型數(shù)據(jù)庫(kù)。

現(xiàn)階段，筆者在對(duì)autodesk revit structure軟件分析研究后發(fā)現(xiàn)，revit內(nèi)最為主要的概念為族，設(shè)計(jì)人員可以按照族實(shí)際需求，對(duì)不同類別尺寸及形狀的參數(shù)變量進(jìn)行確定[5]。

族主要分為三種，分別為可載入族、系統(tǒng)族與內(nèi)建族。可載入族也被稱之為構(gòu)件族，內(nèi)部主要包含建筑門(mén)、窗等構(gòu)件。構(gòu)件族文件屬于單獨(dú)性文件，能夠在項(xiàng)目?jī)?nèi)反復(fù)應(yīng)用。計(jì)算機(jī)在應(yīng)用REX進(jìn)行拓展之后，根據(jù)本文設(shè)計(jì)思路，制作針對(duì)性族樣本文件，構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化預(yù)制裝配式構(gòu)件，這樣也就能夠形成預(yù)制裝配式構(gòu)件數(shù)據(jù)庫(kù)，將數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)數(shù)據(jù)文件儲(chǔ)存到計(jì)算機(jī)內(nèi)。預(yù)制裝配式構(gòu)件數(shù)據(jù)庫(kù)不僅能夠?yàn)閳D紙?jiān)O(shè)計(jì)提供標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件，同時(shí)也能夠?yàn)樽≌a(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)提供標(biāo)準(zhǔn)圖紙，任何項(xiàng)目在施工建設(shè)內(nèi)可以應(yīng)用針對(duì)性設(shè)計(jì)載體，住宅產(chǎn)業(yè)化預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量及效率都能夠顯著提升。

在對(duì)revit預(yù)定義內(nèi)，不僅僅從外部環(huán)境進(jìn)行加載操作，只能夠在項(xiàng)目?jī)?nèi)部進(jìn)行修改。住宅產(chǎn)業(yè)化預(yù)制裝配式所需要的構(gòu)件不能夠直接構(gòu)建文件形成數(shù)據(jù)庫(kù)，在應(yīng)用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)文件之后，項(xiàng)目可以按照標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化構(gòu)件進(jìn)行儲(chǔ)存，形成構(gòu)件數(shù)據(jù)庫(kù)[6]。

5 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)階段，在BIM技術(shù)幫助之下，預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法在不斷地完善，建筑行業(yè)為了能夠有效地減少建筑資源，促進(jìn)施工技術(shù)的創(chuàng)新，提高建筑施工質(zhì)量，已經(jīng)成為建筑行業(yè)發(fā)展的主要方向。BIM技術(shù)已經(jīng)成為住宅產(chǎn)業(yè)化建設(shè)主要途徑，同時(shí)還能夠有效推動(dòng)預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建設(shè)，特別是在住宅產(chǎn)業(yè)化建設(shè)上，能有效提高建筑行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。

[1] 楊士玨,李金園,洪人杰.BIM技術(shù)在老年公寓預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用研究[J].施工技術(shù),2014(S2):587-589.

[2] 王軍強(qiáng).新型裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)[J].四川建筑科學(xué)研究,2015(1):31-34.

[3] 樊裕偉,馮 超.BIM技術(shù)在預(yù)制裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用[J].建筑,2016(2):66-68.

[4] 閆 浩,鄧思華,李晨光,等.BIM技術(shù)在裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)中的研究與應(yīng)用[J].建材技術(shù)與應(yīng)用,2016(4):33-34.

[5] 萬(wàn) 鵬.BIM技術(shù)在公交立體車(chē)庫(kù)中的應(yīng)用與發(fā)展前景[J].交通與港航,2016(3):55-57，76.

[6] 田 東,李新偉,馬 濤.基于BIM的裝配式混凝土建筑構(gòu)件系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析與研究[J].建筑結(jié)構(gòu),2016(17):58-62.

Discussion on prefabricated assembly-style concrete structure design methods with BIM technology

Tang Qingping

(ZhuhaiHuafaBuildingDesignConsultingCo.,Ltd,Zhuhai519000,China)

The thesis introduces development status of BIM technology, analyzes features of residential industrialization and prefabricated assembly-style building, and explores residential industrialized prefabricated assembly-style structure design methods on the basis of BIM technology, which will be good for further promoting fast development of building industry.

BIM technology, residential industrialization, prefabricated assembly-style building, structural design

1009-6825(2017)06-0060-02

2016-12-10

湯清平(1984- )，男，碩士，工程師

TU375

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