基于BIM的装配式建筑模块化设计及其造价特点研究.pdf
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1、中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期:2024 年 01 月 03 日 作者简介:田甜(1983),女,壮族,广西柳州人,本科,柳州城市职业学院,研究方向为 BIM 技术应用、工程造价。-105-基于 BIM 的装配式建筑模块化设计及其造价特点研究 田 甜 柳州城市职业学院,广西 柳州 545000 摘要:摘要:采用模块化设计方法,对于推进装配式技术和建筑行业的发展具有重要意义。利用 BIM 技术逐步构建各部品模块,然后将这些模块组合成多个功能区模块,最终形成一套完整的系统模块。在模块设计过程中,对部品模块造价信息进行明确,使模块组合过程中也能实现造价汇总,在一定程度上提高造价管理效率。本研
2、究旨在为相关行业提供优化设计和造价管理的参考,推动装配式建筑与 BIM 技术的融合发展。关键词:关键词:BIM 技术;装配式建筑;模块化设计;模块化造价 中图分类号:中图分类号:TU17 0 引言 装配式建筑指的是在工厂或者施工现场进行加工或者预制的构件,在现场施工中利用吊装或其他方法装配而成的建筑物。要使装配式建筑得以顺利进行,必须保证建筑部分在设计阶段达到标准化,且在施工阶段达到精准化的加工预制。只有满足这两个要求,施工地点才能精确地匹配建筑的各类构件,顺利组装成预定的工程实体。近年来,装配式建筑的发展趋势表明,模块化设计和施工是装配式建筑实现规范化发展的前提。21 世纪以来,计算机功能日
3、益增强,推动了建筑领域的设计、施工、成本控制等方面的信息化进步。尤其些年来,BIM 这一数字化工具,被广泛运用于工程设计、建设和管理,对装配式建筑的发展创造了积极的环境1。这个科技拥有如图形化、融合、物体的功能分类与辨认、以及设置参数的特点,它能够将建筑的数字化、信息化模式融为一体,并在项目的规划、执行、操作以及保养的全部阶段中,进行数据的监控、分享以及传输,从而让工程专业的人士有能力准确并有效地应用所有的建筑信息。BIM 技术的应用在装配式建筑中,既可以极致地优化其模块化设计;又能在装配式建筑中,把实际施工的柱、梁、板、墙、楼梯、阳台板等各种组件变为易于采购的混凝土组件产品。由此,传统的根据
4、分不分项工程套取定额子目的计价方式就无法满足实际需求,而会产生一种基于整套价格的计算方法。根据模块化设计的模块制定原理,通过卫生间的结构和功能区域作为研究样本,来深入研究装配式建筑的模块化设计和它的造价特点2。1 基于 BIM 的装配式建筑模块化设计思路 模块化设计的一个分支装配式建筑模块化设计,可以参考其他领域的设计理念。同时,这种设计理念也需要符合经济、实用和美观的基本原则,以满足建筑设计的需求。因此,设计师应充分运用有关建筑学知识与其他领域的相关学识进行整合,寻找并实现两者的融合点3。1.1 对模块化进行拆分与连接 在探讨装配式建筑的模块化设计时,首先要了解其与传统设计思维的不同。装配式
5、建筑的模块化设计需要考虑设计和施工的协调以及模块单元的设计问题。因此,需要对模块化设计的各个因素进行深入的研究和分析4。一个简单的结构有时候只由几个元素组成,只需依靠个体的基本常识即可完成拆分。然而,对于装配式建筑,由于其内部的复杂性与规模庞大的特点,使得它需要采取一套科学的准则与方法去研究。基于模块化理念下,对建筑系统的研究方法是将其拆分,目的在于明确建筑系统内每个元素之间的联系5。首先,详细研究装配式建筑的核心设计要素。其次是对装配式建筑系统进行模块化拆分,把建筑拆分成各个的独立模块和模块组件,以此简化整个建筑系统。最后,探讨模块单元与模块构件的连接方法,这样才能为未来的模块化集成设计提供
6、技术保障6。BIM 技术的应用可以有效地处理专业协同的问题,在设计模块单元过程中,通常需要融入多个专业领域的知识,例如工业化处理、结构承载能力、部件外观中国科技期刊数据库 工业 A-106-等。BIM 的主要功能就是处理、分析、储存和传输建筑数据信息,因此,它与装配式建筑的工业化制造和设计有着密切的联系,换句话说,它具备极强的专业协同能力7。由于模块单位的设计须包含诸多元素,例如空间、结构、设备,因此,其合理的设置并非仅仅取决于建筑工程师的专门知识,还需要在结构、供热、供水、排水、智能化等多个领域内实现有机联动。因此,在设计模块单位过程中,运用 BIM 技术可以实现信息的集成与传递,从而实现各
7、个领域的有效协作。BIM 不仅可以在实际操作中发挥作用,而且在构建模块系统的过程中,也能够提供丰富的数据信息来协助设计任务8。比如,需要从众多模块单元中挑选一个时,利用建筑信息模型来模拟模块系统,可以直接地看到系统的特性,包括隐藏在建筑部分内的结构方式。虽然以往的图纸和模型存在一定的差异,然而,借助于信息模型,它可以多角度的展示且可以快速获取结果,能够清晰地识别出这个系统在实际应用过程中可能遇到的各种问题,而且它的零部件生产数据也可以成为设计者选择建筑材质等因素的重要参考。所以,通过数据融合,可以帮助设计者在构建模块系统的初期作出更科学的决策。1.2 对模块单元与模块构件设计进行标准化预制 基
8、于建筑工业化的设计工作即为标准化设计,它的核心目的是减少建筑零部件的规格,提升工程施工效率,并减少建筑成本。标准化的要求决定了这种设计方式所设计的部分具备较高的规范性。建筑的规范化并不意味着其设计过于简陋和呆板。标准化是由大量的工作经验和实际案例总结思考而成的,它是设计任务的提炼阶段。预制的含义就是需要在工厂中对建筑部件进行处理和生产,而采用模块化设计方法的装配式建筑,就是把全部的建筑物拆解成具有独立功能和空间的模块化单元,再通过这些单元的组合来设计成一个完整的建筑物。所以,对于装配式建筑来说,模块单元的标准化设计构成了其基本的条件与基础。BIM 在设计领域的主要优势体现在它可以控制设计部分的
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