装配式建筑设计施工中的BIM方法应用探究

周博文

摘要：装配式建筑已经成为我国建筑业发展的趋势之一，节能环保、质量高效成为其主要特点，但装配式建筑更需要项目各参与方的协同工作以及建筑构件的深度设计。在装配式建筑施工阶段应用BIM技术，可以提高资源使用效率、把控施工进度、提高施工质量。

关键词：装配式建筑设计;BIM方法;应用

1装配式建筑及BIM相关概述

1.1装配式建筑

装配式建筑是根据标准化设计和工业化预制构件组装而成的建筑。建筑设计和施工融入BIM技术能够促进工程生产和信息化管理，实现产业链之间的整合。武汉中心大厦施工过程中就运用了BIM技术，将设计信息和施工管理工作反映到数字模型中，达到高效管理的目的。从当前国务院所发布的《建筑产业现代化发展整体纲要》情形来看，中国装配式建筑在新建的建筑比重中已经达到了40%。中国在不断的建立对应的政策基础，推动建筑行业朝向装配式建筑方向发展。BIM技术能有效降低资源的消耗，解决实际装配式建筑施工过程中设计构件难以标准化统计、生产部门难以规格化制作，安装施工环节难以有效组装等生产效率低下的问题，弥补实际施工过程中存在的不足。

1.2 BIM技术

BIM（Building Information Modeling）的中文意思是建筑信息模型。BIM技术是一种应用于工程设计、建造、管理的数据化工具，在生命周期过程中进行共享和传递，使工程技术人员正确理解和高效应对各种建筑信息，从而起到提高生产效率、节约成本和缩短工期的作用。BIM技术有五大特点：1）可视化：将二维线条通过三维立体模型清晰的展现出来。2）协调性：各部门可在同一模型编辑，遇到碰撞问题时可以协商调解，避免在施工后才发现问题。3）模拟性：根据施工的组织设计模拟实际施工，从而来确定合理的施工方案来指导施工。4）优化性：根据工程信息、复杂程度和时间对施工方案进行优化。5）可出图性：通过对建筑物进行了可视化展示、协调、模拟、优化以后，向业主出示综合管线图、综合结构留洞图、碰撞检查侦错报告和建议改进方案。

2装配式建筑设计中的BIM方法应用

2.1协助构件拆分工作

在装配式建筑的深化设计中，利用BIM技术进行构件拆分是必不可少的内容。基于三维数据模型，对建筑构件进行科学、合理地拆分，可以保证项目的连贯性以及信息数据的完整性。在拆分构件的同时，设计师可更好地掌握各个建筑构件之间的关系。由于构件繁多，为避免不必要的浪费，在具體的拆分工作中，需对构件不断优化，减少数量。比如，设计师通过BIM模型，了解建筑所需叠合板的数量和尺寸信息，按照板宽的实际情况，进行构件的合理调整，减少规格数量。

2.2预制构件深化设计

①基于BIM技术的装配式建筑设计以构件的深化设计为核心，其精准度直接决定整个项目的质量。BIM技术主要可以处理构件的可视化、标准化，构件和节点连接，构件与其他构件或结构间的相互关系。

②预制件之间的连接节点是装配式建筑最脆弱的环节。使用BIM模型研究预制件连接的情况，在模型中对薄弱位置的连接节点进行模拟测试，检查在该节点位置是否能够顺利连接，能否具备施工可行性。BIM技术还可对装配式构件预留钢筋进行碰撞检验，并根据预制构件模型对预留孔洞位置的进行检验。

2.3创建建筑信息数据库并分析处理

BIM模型数据的准确性关乎建筑设计及施工的精确性。在装配式建筑项目中应用BIM技术建立信息族库系统，通过该系统搜集项目的全部信息，并利用计算机软件自动分析处理筛分息。然后将这些关键资料提交给预算部门、生产制作部门及安装施工单位等。同时，自动化的数据处理提高了信息的使用效率，使建筑项目的资料更完备，为提高装配式建筑工程质量打下数据基础。

2.4基于BIM模型的建筑资源库设计

在装配式建筑设计部件中使用BIM技术，首先，设计人员需要合理构建建筑工程资源设计库。建筑工程资源库内容广泛复杂的特点使设计人员要将多种资源构件进行整合，之后在建筑工程资源库的信息管理中分项分层使用BIM技术。所有构件的设计信息，需要设计人员通过报表的模式将其发送给建筑工程管理人员，使后续材料资源表格绘制工作顺利进行，给装配式建筑工程施工管理带来便利。

2.5图纸生成

通过BIM技术建立装配式建筑结构的模型之后，设计人员要二次深化三维图模，将模型的信息数据转变成二维工程设计图纸。之后，再借助二维设计图纸生产、加工装配式建筑构件;最后，进一部明确构件和安装施工信息，对设计图纸进行深化。现阶段，装配式建筑的构件数量庞大，如果采用传统的施工模式，不能满足客户的实际需要;在装配式建筑设计部件中使用BIM技术，可以使设计数据信息更加精准。譬如目前二维码技术就已在装配式建筑中使用。安装工人可通过扫描二维码明确预制构件的位置以及门窗安装预留信息。与此同时，分析、调整三维模型可以使建筑工程内部结构指标更加协调，尽可能防止在施工过程中，施工操作偏离设计和施工方案。

3 BIM技术在装配式建筑工程中的发展前景

随着越来越多的建筑项目实践，以及国家对装配式建筑信息化建造施工的大力支持，尤其是对基于BIM的预制装配建筑全流程集成应用体系的迫切需要，可以使BIM技术更快落地、更符合中国的建设方向和高质量发展思路。建筑业在应用BIM技术的同时也可将更多的数字技术融合进来，比如，二维码定位、大数据、物联网等新兴技术，通过大量实践，不断增强自身核心竞争力，不断提升行业的信息化建造水平，彰显BIM技术的先进性。

结语

综上所述，BIM技术应用和装配式建筑工程的有机结合可以形成诸多优势，助力工程项目的高质量设计与施工。在预制装配式结构构件中，用BIM进行深化设计可以提高预制构件的精确度。再次，基于BIM信息模型可以实现管线综合的碰撞检查，可以减少返工、修改、延误工期等情况。并且，应用BIM技术进行各专业协同作业，可以进一步细化施工管理工作。最后，装配式建筑设计中的BIM方法可能实现工程的全数字化交付，实现装配式建筑信息化设计及建造。

参考文献：

[1]朱旭鹏.装配式建筑设计中的BIM方法应用分析[J].低碳世界，2017（27）：148-149.

[2]王华.BIM技术在装配式建筑设计中的应用探讨[J].建筑工程技术与设计，2017（3）：345.