装配式建筑设计中的BIM方法应用分析

夏建锋

摘    要：本文介绍了BIM技术的基本概念，论述了BIM技术在装配式建筑设计中的应用优势，并且以户型设计、标准化设计、模拟施工设计与协同设计为切入点，围绕BIM技术在装配式建筑设计中的实践应用展开探究，旨在提升BIM技术应用水平，优化装配式建筑设计效果。

关键词：BIM技术;装配式建筑;实践应用

1  引言

BIM技术是运用建筑工程项目的相关数据信息创建三维立体空间模型。通过创建建筑信息模型，确保建筑工程设计与施工的协调性，提升工作效率与质量。装配式建筑具有简化施工流程，压缩投资成本等优势。但单纯依靠传统的建筑设计方法无法满足装配式建筑的设计需求。由此，将BIM技术应用到装配式建筑设计中具有重要意义。

2  BIM技术的基本概念

BIM技术，主要依靠专业建模软件与三维数字技术构建三维立体空间数据模型，通过构建三维立体空间数据模型，全面表达建筑工程相关的数据信息，并同时利用数字技术进行数据更新与整合。

3  BIM技术在装配式建筑设计中的应用优势

①快速锁定建筑工程设计环节的遗留问题。设计人员可以自主开发设计的建筑信息模型中的数据信息，并将对应信息输入到统一的BIM设计平台的数据库中，之后依靠碰撞功能与自动纠错功能，筛选建筑设计中的冲突性问题。

②在装配式建筑中，预制部件的种类与数量较为繁杂。对此，利用BIM技术的协同设计功能可以确保其他设计人员实时接收和调用设计中修改的参数信息。

③BIM技术与装配式建筑设计的有机整合，可以实现预制构件的精细化设计，同时排除装备冲突，避免工期延误和材料过度损耗问题。

4  BIM技术在装配式建筑设计中的应用途径

4.1  户型设计方面的应用

（1）户型内的设计。设计人员要结合户型功能需求，在结构库中筛选对应的户型结构。同时，设备设计人员要注重户型结构与整体建筑结构的协调性，避免预制构件与原有的建筑结构构件发生冲突。在户型设计工作中，剪力墙模块化设计至关重要，与整体设计品质息息相关。而采用系统化、标准化的户型结构库，不仅可以提高协同设计效率，还能充分保证模块化设计的精确性。

（2）户型间的设计。在户型设计过程中，要明确划分户型的内部功能，协调处理各方面的关系。户型间的设计，是指设计人员采用合理的设计方法，组建完整且独立的建筑单元。建筑系统，是指有机整合后形成的一个完整的、独立的、可靠的整体体系。户型间设计中所用的接口，是串并联设计的重要媒介，也是构建完整的建筑模型的必要条件。

在设计过程中，需要着重解决接口问题。按照构件的共享部位差异，接口问题包括连接接口和重合接口两种。连接接口是指协同共享的构件，需要依靠外部构件进行无重合连接。而重合接口则是指构件共享位置的重合性。通常设备户型间的接口多为连接接口，剪力墙结构的户型间多为重合接口。此外，由于专业方面的差异，重合构件间也体现出较大的差异。结构户型间的重合部分主要包括剪力墙和暗柱。

一般情况下，户型间接口问题的处理方法主要是删除重合接口的重叠部分，保证建筑体系的完整性。如果两户型构件重合出现长度差异，删除构件时，应遵循“留长去短”原则。

4.2  标准化设计方面的应用

4.2.1  预制标准化构件

装配式建筑是标准化预制构件的整体装配产物。传统建筑主要依靠平面图纸进行预制构件的加工改造。而基于BIM技术，可以整合预制构件模型系统，实现预制构件库的装配。

4.2.2  可视化设计

相比传统的建筑设计方式，基于BIM技术的建筑设计更加精细化，且能够合理应用BIM技术的可视化特征。此外，BIM技术的人机交互功能，可以更好的修改建筑设计方案。

4.2.3  预制构件拆分

结构构件拆分是装配式建筑设计的重要环节。通常情况下，建筑图纸设计完毕后，方可开展结构构件拆分工作。

首先，邀请专业技术人员进行前期策划，确保建筑设计方案满足实际需求。之后按照既定的设计方案进行结构构件拆分，并对设计方案中不合理部分进行调整。

其次，在建筑设计过程中，BIM技术对单个外墙构件具有极大的影响。依靠BIM技术的可视化功能，可有效调节建筑外墙板与构件数量，实现理想化设计目标。

4.3  施工模拟方面的应用

在建筑工程施工阶段，通过创建三维立体空间数据模型，保证各空间要素和时间要素的精细化整合，加快创建四维立体空间数据模型的进程，更加直观化、精确化的了解各施工阶段的具体情况。

而要想实现这一目标，设计人员就要具备明确的预见意识，严格控制装配式建筑的施工进度，合理规划施工工序和施工场地。一旦察觉特殊情况，立即进行调整处理。

将装配式建筑施工环节的各项复杂性内容进行整合，提前开展模拟演练，确保施工人员全面掌握施工环境以及突发状况的处理措施，进一步提高建筑工程的施工效率。同时，基于BIM技术，创建可视化、互动化与共享化平台，可以全方位动态监督整个装配式建筑的设计与施工流程，并且将装配式建筑的各类多元化信息导入云端操控系统，快速调取工程信息，增强整体施工精确性。

4.4  BIM技术应用于装配式建筑的协同设计

4.4.1  编制建筑设计方案的应用

在建筑方案设计的前期准备阶段，基于BIM技术可促进工程装修、工程设备与工程架构的有机整合，并且按照预制结构构件的安装要求、规范要求、经济要求与可执行性要求完成设计。在方案设计过程中，将安全技术作为基准依据，深入到建筑立面、平面与剖面的设计工作中，提升模板應用效率，加快集成进度。在平面施工过程中，促进墙面与地板的整合，满足建筑立面设计的标准要求。同时，依托专业协同性，保证建筑设计的合理性。

4.4.2  编制设计方案初期阶段的应用

在建筑工程方案设计初期阶段，要加强各专业基础工作的有机整合，深化设计工作。且选择合理的建筑装饰材料，编制完整的外立面设计方案，促进墙面设计方案、地板设计方案和立面设计方案的协同规划，保证整体建筑立面设计效果。

在提前预制的墙面构件中，应充分考虑强、弱电箱位置、开关位置与管线走向。在建筑工程装修设计中，编制完整的工程设计图纸。基于BIM技术对现有的数据模型进行检查，并以此为基础，保证建筑工程设计图纸的可行性。

4.4.3  编制施工图纸阶段的应用

在建筑工程施工图纸设计阶段，以预先完成的设计工作作为基础，进一步深化设计工作。针对各专业的基本需求，促进构件制作厂、装饰厂与材料厂的协调配合。与现浇架构相比，装配式建筑结构以建筑工程设计文件作为基础保障，完成连接部位构造图与墙面构件图的参数组合。此外，设计人员要严格履行职责，保证预制构件设计图纸的完整性与合理性，满足建筑工程设计的基本需求。

5  结束语

综上所述，将BIM技术拓展应用到装配式建筑工程设计中，依靠三维立体空间数据模型，可以进一步优化工程设计方案，保证整体建筑工程设计的科学合理性。

参考文献：

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