基于BIM技术的叠合板管线优化设计研究.pdf
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1、建筑经济CONSTRUCTION ECONOMY第 44 卷第 S1 期2023 年 7 月Vol.44 No.S1Jul.2023摘要:叠合板管线系统是装配式建筑中重要的组成要素,BIM技术的应用为叠合板管线优化提供了高效、可靠的设计技术手段。从BIM技术的应用特征和传统设计方式的局限性出发,探讨BIM技术应用于叠合板管线设计的优势。利用BIM技术在模型建立、碰撞可视化和优化设计等方面的特点,研究叠合板管线在优化设计阶段BIM技术的运用方法和基本流程。研究表明,BIM技术可以有效解决叠合板的管线冲突问题,提升叠合板管线设计的质量和效率。关键词:BIM;叠合板;管线优化中图分类号:TU17文献
2、标识码:A文章编号:1002-851X(2023)S1-0331-04DOI:10.14181/ki.1002-851x.2023S1331Research on Optimization Design of Composite Slab Pipeline Based on BIM TechnologyMA Baoliang,LI Jianda,JIA Peng,WANG Hong(CCCC-SHEC Dongmeng Engineering Co.,Ltd,Xi an 710065,China)Abstract:Composite slab piping systems are import
3、ant components in prefabricated construction,and the application of Building Information Modeling(BIM)technology provides an efficient and reliable design technique for optimizing composite slab piping.Starting from the characteristics of BIM technology and the limitations of traditional design meth
4、ods,this paper explores the advantages of applying BIM technology to the design of composite slab piping systems.By utilizing the features of BIM technology in model creation,clash visualization,and design optimization,the paper investigates the application methods and basic workflow of BIM technolo
5、gy in the optimization design stage of composite slab piping systems.The result shows that BIM technology can effectively address piping conflicts in composite slabs and enhance the quality and efficiency of design for piping systems in composite slabs.Keywords:BIM;composite slab;pipeline optimizati
6、on1引言为满足人们对新住房和基础设施日益增长的需求,装配式建筑的技术革新逐渐成为国家和地方政府的发展重点。2016年国务院发布了 关于大力发展装配式建筑的指导意见,促进建筑领域的改革和结构调整。住房城乡建设部印发的 “十三五”装配式建筑行动方案 中,强调了由传统建筑模式向装配式建筑升级转型的战略实施方向。发展装配式建筑,能够减少污染、降低对能耗和劳动力需求,对推动我国发展成为建筑强国具有重要战略意义。相比于传统建筑现场浇筑混凝土构件,装配式建筑将梁、柱、板、墙、楼梯和阳台等划分为单独的构件,在工厂进行标准化、工业化、机械化地预制加工,施工现场只需要对预制构件进行拼接组装,不仅加快了施工速度,
7、而且能够减少能源损耗和对劳动力的需求。相比于传统现浇楼板,叠合板的施工特点和优势突出,已被大规模应用于装配式建筑中,尤其适用于建筑刚度要求高或者开间较大的高层建筑,是发展较为成熟的预制 构件。作者简介:马保亮,高级工程师,主要从事工程管理与施工技术 工作。基于BIM技术的叠合板管线优化设计研究马保亮,李建达,贾鹏,王宏(中交二公局东萌工程有限公司,陕西 西安 710065)建 筑 经 济2023年332机电管线的预埋和安装同样是建筑施工进程中重要的一环,相比于传统现浇建筑,叠合板的管线排布要更为复杂,在叠合板内埋置管线和预埋件,不能按照传统施工的思维,因为叠合板的厚度和尺寸通常限制了管线系统的
8、布置空间,在有限的空间中管线的布置要尽可能分层排布、错位布置,减少管线二次交叉,避免管线三次交叉,减少因管线排布不合理造成的人力、财力的浪费。目前设计人员大部分使用CAD设计软件来构建图纸,但随着建筑在消防、照明、能源、排水、数控等功能的多方面综合性提升,管线系统的排布趋于复杂,采用传统的CAD设计模式具有诸多瓶颈,容易造成管线系统之间的交叉冲突、碰撞干扰以及预留预埋的偏差,无法满足叠合板结构的设计精确度要求。建筑信息模型(Building Information Modeling,以下简称BIM)技术的出现有效克服了传统CAD设计模式的局限性,解决了叠合板管线系统在设计层面的问题。本文通过研
9、究BIM技术在叠合板管线设计中的应用方法和优化流程,为进一步推动BIM技术应用于叠合板管线优化设计中奠定坚实的基础。2BIM技术应用在叠合板管线优化设计中的优势叠合板管线的埋置在装配式建筑施工中占据重要的部分,管线排布密集、叠合板厚度和空间的限制以及叠合板预制板拼接过程中的人为误差,都可能会造成叠合板管线敷设过程中碰撞冲突、多重交叉等。传统叠合板管线排布是通过二维绘图软件CAD进行设计的,使用二维绘图软件CAD设计优化叠合板管线线路,并不能很好地解决施工过程中可能产生的问题。传统设计模式的CAD图纸受限于二维的平面内,仅是对点、线、面的简单几何操作,同一结构可能需要多张图纸进行表达,相同信息的
10、重复输入与储存增加了设计单位和技术人员繁重的工作量。在这些零散的图纸中只能观测到叠合板管线的大致埋设线路,难以发现管线之间的碰撞和交叉冲突,是造成传统设计模式局限性的原因所在。可视化作为BIM最显著的特征之一,可以创建精确的三维叠合板结构和管线系统模型,可以更直观地展现叠合板结构的空间视图、设备定位和碰撞可视化等,有助于设计团队理解和评估叠合板管线排布的不足和矛盾。叠合板管线在施工过程中会出现一系列工程问题,如各类管线与构件碰撞冲突、管线与管线多重交叉、预留预埋定位偏差等,不仅会使管线的安装和维护变得更加困难,还会影响叠合板结构的强度,因此在施工前对管线进行碰撞和交叉重叠检查,尽早发现并解决各
11、个专业之间的冲突十分必要。传统设计模式的每张图纸都是相互独立存在,图纸之间缺少关联性,当某处位置发生错误需要重新设计或更改时,大量图纸都需要作出调整,这将增加设计成本和时间。BIM的参数化建模特点可以有效解决这一问题,通过在BIM中为每个管线设置相应的属性和参数,如管线材料、直径、厚度、连接方式等,并把这些参数在相关构件之间建立关联,在叠合板管线的设计和优化过程中,通过修改参数的属性,可以快速调整所有关联构件的特征,极大提高了设计的 效率。传统设计模式的二维图纸无法直观地表达叠合板结构的空间信息,不能提供全面的空间视图和可视化效果,施工人员需要依据二维图纸进行三维空间结构的想象,增加了 人为原
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