BIM技术在装配式建筑设计中的实践研究

杨爱萍 沈军成

【摘要】近年来，网络技术不断发展，随着BIM作为技术应用热点的兴起，以BIM结合模块化的装配式建筑设计方式逐渐成为推动我国建筑工业化快速发展的有力抓手。在国家相关政策和行业规范的出台支持下，我国装配式建筑将迎来新的发展阶段。文章介绍了装配式建筑与BIM技术两者相融合的发展趋势，通过阐述装配式建筑的模块化理念及设计方法，分析了基于BIM相关软件平台下的模块化设计过程及其意义，进而探究与BIM技术结合的模块化设计在装配式建筑中的实际应用价值。

【关键词】BIM技术;装配式;建筑设计;实践

目前，我国装配式建筑产业迎来了发展的春天，在国家政策强力支持下，产业、技术及应用领域均有长足发展。随着装配式建筑应用范围的不断拓展，其在工程质量管理与建筑结构设计精度上暴露出一些问题。萌发于建筑工程实践的BIM技术，能够较为有效地解决当下我们所面临的诸多问题。装配式建筑产业得以发展的核心原因之一在于，通过预先的结构设计能够满足建筑工程的空间配置及原料供给。换言之，在装配式所占比率较高的情况下，某一建筑工程已经在结构设计中被事先完成了。可见，建筑结构设计对于整体建筑工程来说极其重要。鉴于建筑工程建设过程的多方参与性、工程目的的高效节约性、生命周期中工程的易改变动性等因素，建筑结构设计几乎关联了从建筑工程方案到建筑物拆除的所有环节和事项。无论从建设本身，还是对建筑物事后维护，BIM技术在其中的有效应用，必然能够一举多得，提高工程质量效率，同时利于其他与工程相关作业的开展。

1、BIM技术与装配式建筑

（1）BIM技术涵义，BIM技术利用在建筑行业可以做到信息共享与多维展示，是建筑行业未来的发现所向，被广泛使用会是必然。BIM技术它不是一个单独的建模技术，也不是一个单纯的模型，它是一个新的概念，是对建筑业信息技术水平的再完善。BIM技术是建筑信息模型的简称，对一个项目的此模型进行创建，需要这个项目的各类信息、数据进行收集，利用数字信息虚拟仿真建筑物的真实信息，它大多以三维模型或数据库的方式进行呈现，具有协调性、可出图性、模拟性、可视化等特点。对此技术运用在建筑中，可以有效的对施工成本进行降低，同时可以对生态环境做到保护。（2）装配式建筑的涵义，装配式建筑是对建筑产品的预制构件在数字工厂中生产，将生产完成的装配式构建通过运输工具，运输到具体的施工现场完成拼装的建筑。利用新技术对预制建筑进行生产，可以做到最大程度降低能源的消耗、对社会经济的发展起到促进作用、对生产的效率提高、促进建筑质量与品质的提升。就我国的建筑行业来说，它的工程技术水平不能很好的对建筑创新需要做到最大化满足，BIM技术和预制建筑都是新型科技技术，是工业化与信息化技术不断发展的产物。BIM技术应用在装配式建筑，可以对建筑的发展进行指导与引导，做到将装配式建筑施工过程中的问题迅速有效解決。

2、BIM技术在装配式建筑设计中的实践研究

2.1在图纸设计方面的应用

装配式建筑的图纸设计非常重要，直接关乎各种预制构件的型号和数量，预制构件的生产厂家会根据设计图纸进行批量生产，如果设计图纸发生错误，将会造成巨大的经损失。同时，装配式建筑对装配的精密度要求非常高，设计图纸影响着整栋建筑的安全性和稳定性，关乎施工人员的生命安全。传统建筑模式的主观因素过多，定量分析不足，设计师也无法处理大量信息数据。BIM技术的应用可以有效解决这些问题，在收集土质结构、土壤密度、土壤粘性等信息之后，BIM技术可以对这些条件进行分析，并模拟出真实的土地情况，然后根据工程要求选取施工地点。同时，BIM技术拥有独特的模型信息数据库系统，可以将各种构件的型号、尺寸、材质等参数保存到数据库之中，并通过数字信息技术将其三维化呈现出来，设计师可以将这些构件模型与建筑模型向匹配，观察搭配效果，从而对构件的各项数据进行更改。另外，BIM技术的模型间具有联动性，当设计师修改一处参数时，其他各项参数也会随之改变，提高了建模和改模的效率，也更方便设计师观察建筑的整体效果，有助于发现设计中的缺陷和隐藏的风险。BIM技术可以提高设计图纸的准确性和安全性，为生产厂家提供准确的数据，减小了构件生产时的经济损失。

2.2 PC构件加工阶段的应用

首先，PC构件深化设计。施工前，PC构件生产厂根据实施版施工图进行PC构件深化设计，深化设计图中整合各专业信息，充分考虑施工预留预埋、铝模施工、爬架等问题。PC构件为半成品，能否顺利安装，PC构件深化设计是很重要一环，是装配式设计主要控制点。利用BIM模拟技术，能够有效解决设计中错、漏、碰、缺等问题，发现PC构件安装过程中可能遇到的问题，PC构件设计精度不仅影响PC构件现场安装质量和效率，还能避免因设计问题造成PC构件的返工。其次，PC构件生产。深化设计图应经过设计、建设、监理、总承包、设备安装及铝模、爬架等单位签字确认后，方可进行工厂加工生产。BIM深化设计为构件工厂化生产提供了高精准的图纸信息数据，准确无误生成物料清单，可通过平台提取所需信息，安排后续工作。BIM模型的导入，减少了技术人员通过二维图纸提取构件信息产生的错误，可以节省大量人工统计时间，提高工作效率。再其次，构件吊装。将BIM技术的模拟功能运用起来，有效预演构件的装载运输过程，避免出现突发问题。PC构件按指定路线运达施工现场，在进场检查合格后，方可进行安装。在PC构件进场前，在BIM平台中定义每个构件的计划吊装时间，实现施工吊装进度模拟。PC构件进场时，工作人员通过对芯片进行读取，即可完成验收工作，有效节约了成本和时间。PC构件安装时，通过提取相关信息，技术人员能够复查安装设备位置等诸多信息，进而高效实施吊装拼接工序。PC构件施工吊装完成后，现场会将构件状态上传至BIM平台，便可以实现施工形象进度的查询及吊装工作量统计。

结语：

BIM技术应用于装配式建筑设计中，对装配式建筑产业整体具有提质、增效的作用，能够较好地促进装配式建筑产业的高质量发展。二者的结合不应被局限在个别技术或流程环节上，而应注重在更高层面思考BIM技术对于装配式建筑设计整体流程的功用与价值，惟有如此，才能科学、合理、客观地将该项技术应用好，进而发挥其更大的技术价值。

参考文献：

[1]陈友鹏.预制装配式建筑施工中BIM技术应用[J].现代物业：中旬刊，2018（12）：224-225.

[2]曾楷晶.BIM在预制装配式建筑施工中的应用[J].住宅与房地产，2019（9）：187-187.

[3]杨俊.BIM技术在预制装配式住宅施工管理中的应用探析[J].工程机械与维修，2019（2）：113-115.