BIM技术在装配式建筑设计中的应用

BIM技术在装配式建筑设计中的应用

孟繁博

深圳市万科城市建设管理有限公司  广东省深圳市518000

摘要：最近这些年以来，国家大力支持装配式建筑模式的发展，有效弥补了传统建筑施工中存在的不足，其具有操作便捷、环保节能效益高、施工周期短等优势。然而，在装配式建筑推广中依然存在很多问题，比如结构设计方面欠缺经验，在实际施工过程中，通常会存在节点碰撞的情况，该类问题不但会影响到整个建筑结构设计质量，还会对后期工程施工造成一定影响。对此，可将信息化技术融入工程建设中，对装配式建筑结构设计进行完善与优化，BIM技术是建筑领域十分常用的技术类型，在工程设计、施工以及管理方面均可发挥重要作用，因此，对BIM技术在装配式建筑设计中的应用方式进行深入研究意义重大。

关键词：BIM技术；装配式建筑；设计

引言

在装配建筑设计工作中，运用BIM技术是一个非常普遍的选择，其能够在建筑设计、施工设计、项目管理等阶段得到广泛运用。最关键的是，在建筑设计过程中能够创设仿真模型，并实现资源库建设，由此为不同阶段的建筑设计工作提供更加精准且完善的数据资料，促使设计师、施工人员等利用模型分析等开展业务方面的交流与互动，然后进一步构设一个可视化、精准化的三维模型。另外，最重要的是，在BIM软件的应用下，能够直接修改、调整相关数据或参数，再加上该技术存在较强的数据关联性，相应的参数也会随之调整与变化，由此能够为提高设计效率、缩短设计周期、确保装配式建筑设计工作的高效推进并增强工程效益等做铺垫。

1 BIM技术应用优势

1.1模拟性优势

装配式建筑工程规划设计工作的一个目的是：对工程进展计划进行编制，为业主单位提供准确、全面的进展方案，从而提高管理水平。现代建筑工程大多基于“工程量清单”规划施工进度。具体来说，在工程量确定的情况下，管理人员可以根据工作日的具体数量，将总工程量平均分摊到每一个工作日。基于这种思路，技术人员可以使用BIM软件将每一个工作日结束后装配式建筑工程的完成效果以虚拟模型的形式呈现。通过这种方式，管理人员、监理人员可以随时比对任意阶段的预期施工效果与实际施工效果。如果实际施工效果超过预期施工效果，意味着当前的施工进度较快，若分项工程监理审核通过，意味着施工速度快的同时，施工质量也有所保证。反之，意味着施工进度、质量均已落后，工程进展期间必然存在问题，需对现行管理机制、施工安排等进行调整。总体来看，应用BIM技术后，可模拟出装配式建筑工程不同阶段的完成效果，助力提高工程管理水平。

1.2可视化优势

装配式建筑的特点是：建筑构件生产商在厂房批量完成特定型号的建筑构件生产后，将构件运抵施工现场，技术人员确认无误后，施工人员便可按照设计图纸，将不同构件拼装成整体。传统的二维平面设计图纸的局限性在于，尽管设计人员按照正面、立面等不同视角画出了立体施工效果，希望提高技术交底工作质量。但施工人员依然无法了解全貌，有可能在后续施工时在某些细节方面出现问题。使用BIM软件构建装配式建筑三维立体模型之后，实际上可以将该模型视为一种另类、直观的施工图纸。施工人员可360°无死角地对装配式建筑的每一个区域的细节组成、每一个构件的安装方式等进行直接观察，从而极大地提高施工效率。

2 BIM技术在装配式建筑设计中的应用

2.1建立建筑信息模型

利用BIM模型出图，可以在提高施工效率、节约工期的同时提升建筑质量。BIM模型出图和传统建筑设计过程中采用二维CAD出图的方式完全不同，BIM模型出图可以模拟实际情况并预处理细节处存在的偏差。为了达到可以有效缩短工期、提高整体效率的同时提升建筑质量的最终目标，在利用BIM技术建立建筑信息模型的过程中可以采用自动系统快速进行模块配置并明确得出安装模块的步骤。

2.2优化构件埋件布置

装配式建筑深化设计时，必须严格遵守结构部件拆分原则，并对结构部件进行合理设计，切实运用BIM技术，保证设计工作的效果。例如，在实施梁柱预埋构件操作时，可以采用内嵌式的梁柱结构，这类结构部件具有专门的预埋构件，设计人员在设计时应对钢筋吊环进行针对性设计。在结构设计实施时还应结合整个建筑结构进行适当调整，以保证埋件的合理性。另外，在实施预制柱预埋构件操作时，设计人员应将构件放置到墙体结构上，墙体与柱体之间的连接也要合理设计，使其与钢板的高度一致。在创建模型时，可根据装配式建筑的实际情况，对重点参数进行适当调整，保证数据信息的准确性和实用性。目前，BIM技术在建筑领域得到了广泛运用，有效地促进了工程设计工作的发展。

2.3创设预制组件数据库

（1）生产与分类。构件库不但要注重设计环节的相关需求，而且需要注重构件的配套生产，在创设预制构件库的过程中，必须对其进行科学分类，按照构件类型存储到对应的目录中；（2）编码。为所有构件设计一个唯一的编码，能够为接下来更好地应用做准备，同时还能够大幅提升信息处理效率；（3）信息录入。构件的相关参数需要更加精准、高效地上传至数据库内，方可最大化地提高建模深度，同时还能够最大化地增强数据录入的完整性与清晰性，值得注意的是在操作契机不能够超过数据限度；（4）审核入库。在设计编码与信息录入等工作完成之后，必须把以上工作内容上报给BIM构件库的负责人，尤其对相关工作进行注意审核，确保相关信息录入是否规范、完整与精准，然后还需要对构件建模实施功能测试等。

2.4施工方案设计

在应用BIM技术时，需对预制构件采取匹配的方式进行处理，并根据项目现场具体情况实施匹配，防止在设计时施工方案发生误差的情况，同时还需从以下几个方面入手，包括施工进度、库存方案等。需对施工构件和设备的承载能力进行综合考虑，并对预制构件相关吊点处实施详细分析，防止对施工质量产生影响；对构件连接节点和预设数值进行优化调整，科学合理地设置相关钢筋，依据精细化作业要求，埋设预制构件，在完成吊装和预埋施工后，需对所有预制构件进行全面检测，防止出现碰撞的情况，提升预制构件安装质量。在应用BIM技术时，需对装配式建筑工程各个施工环节的数据信息进行收集，并实施有效整合，依据相关分析，对装配式建筑工程施工区域和系统进行合理规划，进而能够满足工程建设协调配合的要求。通过应用BIM技术中的流体力学和可视化性能，可对装配式建筑结构室内与室外的温度、气流等方面进行模拟和分析。依据模拟获取到的特征和具体情况，对装配式建筑的形态和尺寸进行优化调整，明确施工计划能否达到工程施工要求。如果符合工程施工要求，则需实施全面分析，确定出最适宜的施工方案，改善装配式建筑空间大小和舒适度；如果不符合工程施工要求，则需按照以上流程重新设计，直到优化到最佳为止。

结语

由上文可知，BIM技术在建筑行业中被广泛的使用，帮助建筑行业更好发展。装配式建筑设计改变了传统的建筑施工流程，还提高了施工效率。将BIM应用于装配式建筑设计中更进一步地提高了施工效率，还减少了设计方案出现问题的概率，保证了后续施工工作的顺利，使得建筑行业实现可持续发展。

参考文献

[1]宁俊.BIM技术在装配式建筑结构设计中的应用策略研究[J].大陆桥视野,2022(8):128-129.

[2]马荣,姚健.BIM技术在绿色装配式建筑设计中的应用[J].工业建筑,2022,52(4):295.

[3]刘立超.BIM技术在装配式建筑深化设计中的应用[J].山西建筑,2022,48(12):34-37.