国内装配式混凝土建筑设计现状

在装配式建筑设计中,传统的二维设计图纸首先从平面图开始设计,然后绘制立面图、剖面图,再根据项目进度以及业主的要求来更改所有的图纸,设计周期长、出图量大且细节设计不精密,容易出现失误导致施工无法开展。而BIM技术则可改变这种设计方式,建筑师虚拟化设计建筑,模型是设计过程的核心而不是图纸,所需的图纸都可以直接从模型中生成,然后做出十分详细的图纸,如用剖面工具创建墙体详图、用详图索引工具创建屋顶详图等,在此基础上使用包含的数据量也是二维图纸所无法比拟的。常见的基于BIM技术的应用软件有Architecture,AutodeskRevit,Rhinoceros,Tekal,SolidWorks及Sketchup等,还有一些基于Revit和CAD的插件,包括广厦的GSRevit、嗡嗡科技的BeePC及橄榄山快模等。其中,上述BIM软件又适用于不同的建筑类型,Architecture功能强大,集3D建模展示、方案和施工图于一体,使用较为复杂;Autodesk Revit广泛用于创建民用建筑;Rhinoceros则应用于工业设计;Tekal应用于钢结构设计;Solid-Works主要应用于装配式深化设计的模具设计;Sketchup则广泛用于创建建筑方案和园林设计。基于以上建模软件,运用三维建筑设计方式,构建包括建筑、结构、给排水、暖通空调、电气设备、消防等多专业信息的BIM模型,可直观地展现整个建筑物的各个构件连接、细节做法和管线布置等,使设计人员可以更加清晰地掌握整个项目的设计节奏。在装配式建筑设计中要求设计精密化,要全面实现精细化设计、产品化加工和精密化装配,而BIM技术的应用优势和建筑工业化的“精密建造”特点高度契合,可以实现精细化设计,大大提高初步设计效率。

在装配式建筑设计时会不可避免地出现一些误差,利用BIM技术可进行可视化模拟施工,根据精准的数据使用Navisworks进行三维动态模仿并进行碰撞检测,处理可能出现的各类碰撞接触问题。可视化设计可提前将设计结果通过模型的方式展现出来,将设计模型与设计的实际结果相对比,能有效地避免设计中的失误或检测误差所造成的损失,便于低成本检测和修改。通过Revit将构件组装成三维立体模型,导入Navisworks进行预制构件模型之间的碰撞检查,碰撞检测完成后管理器对话框会将所有碰撞结果全部列出来,包括预制构件名称、碰撞的轴网交点、构件及对象的ID等。通过对这些问题的检查,有效识别、检验和报告三维项目模型中的碰撞冲突,避免审图过程中审查不清,漏审、难审、审图出错问题,减少审图人员工作量,发现建筑构件、连接节点和钢筋位置间距、厚度等问题,及时交予设计人员修改调整,可有效减小工程支出,降低各类施工损失,从根源上提升施工的效率及质量。(www.xing528.com)

在装配式建筑的深化设计过程中,使用BIM技术可以实现建筑设计信息的开放与共享。运用BIM技术建立一个信息共享平台,在这个平台上各专业设计工程师共同建模、共同修改、共享信息及协同设计。这个信息共享平台最大的价值在于建筑项目的信息化和协同办理,为参加的各方提供了一个三维规划信息交互的渠道,将不同专业的规划模型在同一渠道上交互合并,让各方可以进行协同作业。任何一个专业出现设计误差或者设计修改,其他专业均可及时获取信息并进行处理。同时,不同专业的设计师可以在同一平台上分工合作,按照一定的标准和原则进行设计,可以大大提高设计精度和效率。针对全部建筑规划周期中的多专业协同规划,各专业将建好的BIM模型导入BIM问题软件,对施工流程进行模仿,展开施工问题查看,然后对问题点仔细剖析、扫除及评论,处理因信息不互通形成的各专业规划抵触,优化工程规划,在项目施工前预先处理问题,削减不必要的设计变更与返工。设计人员将装配式建筑的设计方案上传到项目的“云端”服务器后,在云端进行建筑构件的尺寸、样式等信息的整合,并建立各类预制构件“族”库。建立预制构件“族”库有助于装配式建筑通用设计规范和设计标准的设立。随着云端服务器中的“族”不断地增加,设计人员将同类型“族”进行对比优化后就可形成装配式建筑预制构件的标准形状和模数尺寸。利用各类标准化的“族”库,设计人员可以积累和丰富装配式建筑的设计户型,节约户型设计和调整的时间,更好地满足居住者对装配式建筑户型规格多样化的需求。