BIM技術在裝配式建筑設計中的有效應用

楊紅娟 李娜 孫岳俊

（1.渭南職業技術學院，陜西渭南 714000；2.延安大學西安創新學院，陜西西安 710100；3.上海寶冶集團有限公司，上海 200941）

0 前言

隨著現代科學技術的快速發展，BIM技術應運而生，在保持裝配式建筑設計的特點基礎上，推動裝配式建筑物設計步入了數字化、自動化及智能化的發展道路。總的來說，BIM技術具有兩個方面的優勢：①建筑設計升級了，由之前的二維制圖，升級到了現代的三維立體建模。②建筑設計更加精細化。在裝配式建筑設計中，每一個建筑環節和每一個結構部件，都能夠被精準的考慮到。BIM技術的運用是裝配式建筑設計的創新，極大的提升了裝配式建筑的精準性、高效性及高品質。

1 簡述BIM技術和裝配式建筑

1.1 BIM技術的內涵簡述

BIM技術，全稱是“建筑信息模型”技術，該項技術是建立在數字仿真虛擬化系統的基礎上，對建筑項目設計過程中使用到的工程數據或者設備性能參數進行收集、整合、加工、合成的過程，與此同時，通過三維建模系統，對將要設計的建筑物開始三維建模，可以達到高度仿真實物建筑物的效果。除了在裝配式建筑上運用BIM技術，BIM技術還具有廣泛的應用價值，例如在建筑施工、建筑監測等工作中，可以發揮該技術的加工、管理、監理的優勢功能，換句話說，在建筑項目的整個施工過程中，BIM技術都可以發揮作用。

1.2 裝配式建筑概述

與傳統的澆筑型建筑相比較，裝配式建筑具有自己的特點，可以實現拼接裝配預先定制好的建筑物結構部件而建造。比起澆筑型的建筑來說，裝配式建筑的優勢是非常明顯的，部件建造的速度較快，可以實現多樣化的構型，而且能夠很好的抵抗來自于復雜的氣候、氣象互地質地貌的消極影響，節能環保的優點難以掩蓋。然而，裝配式建筑并非是十全十美的，也存在一定的不足之處，例如，建筑物結構的設計具有相當大的難度，防震性能不佳，減震性能也不能達到預期的理想狀態等。當前在我國，裝配式建筑應用尚處于初級階段，裝配和設計技術等還有很大的上升空間，需要進一步加強與信息技術的融合，制定出完善的技術應用標準，推動裝配式建筑的更快發展。

2 BIM技術在裝配式建筑設計的重要價值分析

BIM技術是一項創新技術，是建立在現代信息技術和裝配式建筑設計相融合基礎之上的，其建筑項目數據和信息非常完備，體現出了關聯性和共享性的特點。從實踐中我們可以知道，BIM技術的應用已經遍布裝配式建筑的整個過程，具體包括裝配式建筑的設計環節、施工環節、監工環節及管理環節，不僅在裝配式建筑設計中發揮出了信息技術的優勢，體現出了智能化、可視化及數字化的發展趨勢。

2.1 能夠有效的提升裝配式建筑設計和部件預制的精度

BIM技術在裝配式建筑設計中的應用，使得二維設計已經不能滿足當今建筑設計的要求，三維設計已經出現在人們的生活中，發揮出了強大的優勢，不管是在拼接組裝預制結構部件方面，還是在裝配式建筑的結構設計方面，其建造的精度都進一步得到了提升。建筑設計人員通過運用BIM技術中的三維建模虛擬仿真系統，設計人員可以事先將自己擬定好的裝配式建筑設計方案的各項要求，包括樣式、尺寸及布局等內容，并將這些要求直接上傳至三維建模虛擬仿真系統的內置服務器中，經過云計算的技術應用，使得設計中的各種參數和信息都能夠快速的被識別、整合和分析，在建筑設計方案的細致比較后，篩選出最優的設計方案，最大程度的將裝配式建筑的結構設計和結構部件的精度進行提升，降低誤差值。

2.2 能夠有效提升裝配式建筑的設計效率

在裝配式建筑設計過程中，BIM技術的充分運用，成功搭建出了一個可以實現信息共享的交流平臺。在這個平臺上，相關的技術人員都可以獲取所需要的專業設計信息，并可以上傳相關的全部設計信息，也就是說，相關的專業技術人員可以同步共享裝配式建筑結構設計中的各種信息和數據資料。與此同時，運計算技術在裝配式建筑中的有效應用，可以進一步提升BIM技術對模型建造的糾錯能力，能夠精準的找出各專業在設計中存在的矛盾點，能夠協助專業設計人員盡早發展問題，并提出解決設計矛盾的最優方案。

2.3 對裝配式建筑預制結構部件的標準化設計發揮著積極的作用

裝配式建筑物預制結構部件的設計標準化，主要體現在預制結構部件的樣式、規格及尺寸上。將BIM技術運用其中，可以對建筑設計信息收集、整合、歸類、存儲、共享，建立起裝配式建筑物預制結構部件的標準化存儲庫，包含各種不同部件的設計性能和數據規范，通過詳細的記錄和存儲，為今后裝配式建筑的設計提供方便。

3 BIM技術在裝配式建筑設計中的具體應用

3.1 BIM技術的圖紙設計和三維建模

BIM技術是一項創新技術，在裝配式建筑結構的三維立體化建模和預制部件的圖紙設計中都能發揮積極的作用，進一步提升了設計效率和設計精度。在利用BIM三維虛擬仿真系統設計裝配式建筑物結構模型時，設計人員需要親自到建筑物的實建地進行細致的考察，包括對地質的勘測、建筑測繪、集群布局等，這樣才可以得到準確而可靠的數據信息。同時，還要運用BIM技術建立起數據庫，將裝配式建筑通過實地考察得到的眾多數據和信息上傳到該數據庫，幫助設計人員設計出精準性較高的裝配式建筑的結構部件尺寸數據和造型設計。另外，BIM技術的運用，能夠加強對數據之間的管理，如果發現錯誤的數據和遺漏的數據等，就會及時做出預警反應，給設計人員以提醒，及時進行數據調整。

3.2 BIM建筑設計數據庫的建立

隨著社會的發展，可以嘗試將現代大數據技術、云計算技術和BIM技術有機結合在一起，建立起BIM建筑設計數據庫。在這個數據庫里，存儲有很多裝配式建筑設計資料、裝配式建筑預制部件設計的相關數據等，在數據庫里，可以非常便捷的對各種數據和資料進行整合、歸類、分析等操作，可以極大的方便裝配式建筑的設計應用。

3.3 實現對預制部件的拆卸和分離

BIM技術運用在裝配式建筑設計中，還可以實現對預制部件的拆卸和分離，也就是結構分析模型。設計人員通過計算機，將結構分析模型引入到相應的工作系統當中，就能夠準確的得知將裝配式建筑預制部件全部信息，并據此開始分析結構，對預制構件進行必要的調整和修改，以滿足現實裝配式建筑的實際所需。

3.4 應用在建筑的施工中

BIM技術運用在建筑的施工中，主要包含兩個方面的內容，即施工管理和現場質量檢測。例如，BIM技術可以對施工流程進行全程模擬，對現實施工有一定的借鑒作用，不僅可以優化資源，還可以降低成本。

4 結束語

BIM技術的實踐應用，為裝配式建筑設計提供了新的發展思路，推動了其的發展進度。建筑是城市基礎建設中的重要內容，對城市的發展發揮著不可或缺的作用，因此，建筑行業要重視BIM技術的應用，為城市建設助力。