BIM技术在装配式建筑的应用实践分析

韩博云 张雯

【摘  要】装配式建筑是我国建筑业发展的新产品。它的出现是我国建筑业不断创新的重要体现，是建筑业实施国家产业结构调整的重要要求。建筑信息模型（简称BIM技术）在行业中的应用以及BIM技术在预制构件设计过程中的应用，有利于连接各个环节，降低设计失误的概率，提高设计工作的效率和质量。

【关键词】BIM技术;装配式建筑;建筑设计

近年来，装配式建筑设计逐渐取代了传统的建筑设计方法，在装配式建筑设计中，BIM技术逐渐成为其新兴的应用技术，积极解决了装配式建筑设计中存在的问题，促进了装饰建筑技术的进步和优化。

一、BIM技术概述

BIM技术是指对建筑物的功能特性和物理实体进行数字化表达的技术。数字模型的建立将实现建筑数据的传输和共享。在使用BIM技术的过程中，它具有以下应用特点。首先，它具有可视化的特点。在可视化特性上，利用BIM技术构建的建筑模型是透明的，能够全面显示建筑的具体数据信息。第二，BIM技术具有协同性的特点。这一特点主要是因为设计师和管理者可以通过BIM技术对设计过程或施工过程中的各种工作进行调整。在目前BIM技术的应用中，BIM技术主要应用于建筑数据模型的建立，而这个数据模型是用来明确解决和及时调整建筑中的具体问题的，从而避免在具体的设计过程和施工过程中出现安全问题。BIM技术在预制构件体系中的应用，主要体现在为预制构件体系建立专业设计平台，利用专业设计平台构建和改变具体的建筑信息，从而保证设计人员能够及时解决和改变建筑中存在的矛盾和问题，从而保证装配式建筑的安全稳定。

二、装配式建筑的发展趋势

装配式建筑结构设计作为一种新型的建筑施工方法，在当前建筑行业有着广阔的市场。在其未来的发展过程中，由于其诸多应用优势，将逐步占领中国建筑市场，取代传统的建筑结构，成为现代建筑业的主流建筑施工方法。同时，在装配式建筑结构的发展过程中，它将朝着更环保、更方便、更舒适的方向发展。

三、BIM技术在装配式建筑设计中的重要作用

1、设计水平和质量的提升

由于裝配式建筑设计过程中对设计人员的要求很高，往往需要相互配合，提高设计效率。依托BIM技术，可以建立专业的设计平台，让设计师随时了解设计信息。如果设计方案有问题，可以在平台上及时修改。BIM技术的应用对设计人员来说是设计信息的碰撞，因为通过不同的设计人员提供不同的设计信息，可以发现信息中的矛盾和冲突，确认是否存在问题，从而减少工程的安全隐患。最重要的是，由于预制构件在预制构件建筑中使用的种类繁多，往往需要提供大量的设计图纸，以保证预制构件的顺利施工。通过BIM技术实现设计人员的协同设计，不仅可以提高设计效率，加快设计方案的形成，而且可以保证设计方案的高质量[1]。

2、预制构件设计的专业化水平提升

如上所述，通过BIM技术可以实现设计信息的公开和共享。因此，设计人员可以直接在服务器上上传设计方案，将预制构件的尺寸和样式整合到方案中，然后参照不同的设计方案，逐步形成预制构件形状和尺寸的一定标准。通过借鉴不同的装配式建筑设计方案，不断丰富装配式建筑的户型，帮助设计师把握当前流行的设计理念，提高设计水平，最终创造出更多满足客户需求的设计户型。

3、减少设计误差

一旦将BIM技术合理地应用到装配式建筑的设计中，设计人员就可以对建筑结构进行更详细的设计，更加重视装配式结构的设计。通过更详细的设计环节，施工阶段出现偏差的概率将大大降低。特别是BIM技术可以具有强大的三维视图功能，直接了解预制构件的尺寸、间距、直径等具体参数，并对其装配过程中的冲突进行检测和分析，保证构件装配的协调性。

四、在装配式建筑设计中BIM技术的应用实践

1、埋件布置

在预制构件建筑设计过程中，预制构件的预埋件通常是按照分体规则进行编辑的。在此过程中，可以选择包含埋件的埋件族，提高埋件布局的效率。但对于梁板中的钢筋钩环，需要按要求进行钩形设计。预制柱上的预埋件一般可以根据需要建立有针对性的预制柱族布局，调整预制柱的钢板高度和墙柱连接处作为实例参数，然后进行参数调整。在此过程中，可以将参数关联设置为全局参数，预制墙板连接件的高度是在全局参数的条件下设置的，因此可以相应地调整连接件在柱上的高度。梁上的吊钩可以调用和移动发电机中的点来构造吊钩形状的折线，从而得到吊钩的配筋，明确吊钩在梁上的相关位置参数，从而实现吊钩在梁上的布置[2]。

2、钢筋的创建

在预制构件设计阶段，可以根据构件中钢筋的劈裂原理和结构要求，改进预制构件中钢筋布置的基本流程，然后通过二次开发的程序调用，准确获取钢筋的相关参数信息，根据钢筋布置规则将钢筋布置在预制构件上。本文将以预制梁为例，分析钢筋的布置规律：① 根据要求断开梁跨中部的后纵筋，并适当地投下一定长度的后浇段，使其更好地满足套筒安装尺寸的要求;② 在梁端取最大值500和1.5h划定箍筋加密区范围，其余为非加密区。这样就可以确定箍筋间距、数量、纵筋断开位置等参数，然后调用BIM技术中的相关程序完成梁纵筋和箍筋的生成。

3、BIM构件的拆分设计

在预制式建筑设计阶段，利用BIM技术创建的数字模型可以将墙体、楼板等模型构件进行集成，然后根据需求进行深入设计，并对整体模型进行拆分，形成多个独立的构件设计，作为工厂生产的重要依据。在具体操作中，通过BIM技术进行构件拆分，需要根据工厂的设计和生产要求，严格控制预制构件的种类，从而降低构件的加工难度，提高构件的生产效率。同时进行构件的连接施工，通过BIM技术及时完成预制构件的加固设计。通过BIM技术构件的三维模型，可以直观地显示各个构件的连接情况，从而验证构件拆分的准确性，从而使构件的拆分设计更加合理和完善。与二维图纸设计相比，BIM技术构件的三维模型可以有效地消除设计盲点，从而减少设计中的误差，提高构件拆卸的设计质量。此外，采用BIM技术进行构件拆分设计还有一个明显的优点，即设计模型的安全性高，不会出现数据丢失。

五、BIM技术在装配式建筑工程施工中实践模拟

通过三维视景仿真进行设计研究，明确施工方案的优缺点，然后通过VR模型和3D等相关软件制作具体的动画。在装配式建筑的施工中，通过对BIM软件模型的优化，可以在建筑界面上创建三维动画，然后将VR技术与计算机虚拟模型相结合，建立真实场景的设计。这样可以有效地解决设计过程中遇到的经验阻力问题。通过BIM技术，我们可以直接将绘制的图形转换成特定的模型动画，方便我们的观察。此外，我们还可以比较真实的对象，然后修改模型图。BIM模型可以在平台上形成可视化的动画效果模型，可以更好的准确的演示施工现场机械设备的施工情况，并且这种技术还可以提高相关的动画效果，进一步提高虚拟现实的实用价值和真实性。通过虚拟现实软件，可以更好地直观地了解设计方案、施工全过程、验收交底等全过程。此外，通过BIM软件，可以对建筑可视化的仿真功能进行虚拟渲染，并与三维动画技术相结合，提高可视化效果。我们可以根据工程实际情况进行相应的准备、施工和拆除，几乎所有不同结构的安装过程都可以散布在中间[3]。

结束语

综上所述，在装配式建筑设计过程中，为了更好地提高其设计效率和质量，将BIM引入到预埋件布置、钢筋制作和构件分体设计中，不仅可以提高模型分体和深化设计的效率，同时也提高了预制件的生产质量，为建筑业的发展奠定了良好的基础。

参考文献：

[1]李天雷.BIM技术在装配式建筑设计中的应用实践[J].商品与质量，2017，5（32）：48～49.

[2]王超，蔡悦乔.BIM技术在装配式建筑设计中的应用实践[J].建筑工程技术与设计，2017，11（24）：132～133.

[3]纪晓磊，严涵.BIM技术在装配式建筑设计中的应用实践[J].装饰装修天地，2017，4（24）：78～79.