基于BIM技術下的裝配式建筑設計研究

文濤 嚴守德

華藍設計（集團）有限公司 廣西 南寧 530000

前言

現階段，我國建筑領域中對于BIM技術的應用已經十分廣泛，很多建筑企業或施工單位都在應用BIM技術。例如，工程方案的設計環節、施工材料的管理環節以及其他具體施工環節等。可以說，BIM技術是保障建筑產業可持續發展的重要技術手段。在裝配式建筑設計過程中，我國建筑企業已經可以將BIM技術應用于各個施工環節，包括生產環節、設計環節、施工環節以及管理環節，從而進一步實現了工業化建筑工程施工的有效發展。

1 基于BIM技術裝配式建筑設計分析

1.1 基于BIM模型的工業化建筑資源庫的建立

將BIM技術應用于裝配式建筑的設計環節，工業化建筑資源庫的建立和完善十分必要，資源庫囊括了部件庫、部品庫、土建構件庫以及機電設備庫等多方面的內容。在BIM模型中包含了大量的建筑物設計信息，通過信息的應用可以輕松的生成的建筑工業化生產所需各類部品、部件或是構件的數據表單。因此，通過BIM技術可以對工業化建筑各構件和部品進行拆分，從而更加全面清楚地掌握各部件、部品的標準尺寸和形狀特征，為設計、生產和施工提供更大的便利。

1.2 裝配式建筑設計

BIM數據鏈接技術在裝配式建筑設計的過程中，通過BIM模型的構建能夠實現建筑、結構等專業信息的集成和共享，相較于傳統二維設計，基于BIM技術的設計模式能夠實現設計的可視化表現，使建筑建造相關各方可以更加清晰、直觀的了解項目的具體內容，從而實現項目設計質量的有效提升。此外，BIM設計具備標準的資源庫，通過BIM數據鏈接技術，可以在裝配式建筑設計、生產、運輸、裝配以及全生命周期中管理中實現信息的流暢傳遞，避免出現信息錯誤或是丟失的情況。由此可見，BIM數據鏈接技術對于裝配式建筑設計的現代化發展具有十分重要的推動作用。基于BIM模型的數據具有良好的統一性和關聯性，可以實現裝配式建筑不同建造階段數據信息的有效傳遞和高效利用。在上下游信息有效傳遞的情況下，通過下游接收信息后反饋的信息可以對上游的工程活動進行有效的控制，這對于裝配式建筑全生命周期的管理來說意義重大[1]。

2 基于BIM數據鏈接技術的裝配式建筑設計

裝配式建筑的整個生命周期包含很多個步驟。而利用BIM技術，能夠將建筑工程的大量施工環節進行分層處理。例如，將建筑結構、水暖電工程等部分進行專業處理，將這些環節的信息數據進行集成與共享，在三維、四維的設計理念下，使各環節的施工方案展示出來，工作人員能夠清晰、直觀地對施工設計方案進行分析。這種方式與傳統的二維設計不同，能夠進一步提高施工方案的設計質量，提高工作效率。基于BIM技術下，建立了構件資源庫，將建筑工程中的所有信息進行統一的整合，包括建設方案的設計環節、生產環節、材料運輸環節、裝配環節以及管理環節等，這種管理方式能夠有效避免人與人之間傳遞信息時發生的失真或失誤現象，降低了數據信息出現丟失，或數據信息匹配錯誤的風險[2]。

3 基于BIM技術的裝配式建筑深層設計

3.1 BIM構件的拆分設計

在利用BIM技術進行裝配式建筑設計時，主要考慮的施工環節包括樓板結構、墻體結構等方面，是一個整體。而在進行深入設計的過程中，需要將以上設計環節進行拆分，將連續的模型或構件一一分開，使其形成獨立的部分，再進行構件的生產及加工。需要注意的是，在進行構件拆分的過程中，應符合國家規定的相關標準以及工廠的生產設計要求進行確定，盡量減少制造構件的種類。在拆分方案確定后，可以在施工圖的BIM模型上直接進行構件拆分，將整個模型拆分成適合工廠生產的多個預制模型，并做好各個預制構件的配筋設計以及連接構造設計。通過對三維BIM模型的拆分，設計人員可以全面細致的展示不同構件之間的連接關系，在此基礎上進行設計深化。這種不僅模式改善了傳統二維設計中設計盲點的問題，有效避免了設計錯誤的發生[3]。

3.2 BIM深化圖紙的生成

在建立三維BIM構件模型后，工作人員需要將生產加工信息的各種構件數據轉化為二維設計圖紙，再利用該圖紙完成構件的加工、生產工作。一般來說，建筑工程的規模都比較大，需要的構件數量也非常多，構件的種類也各種各樣，傳統工業化預制過程的工作量十分龐大，且容易出現計算錯誤、標準不統一等方面的問題。而隨著對BIM技術的應用，有效解決了以上問題。在BIM技術的幫助下，利用相關計算機軟件，就能夠實現自動化的構件數據分析，并建立生產構件的相關模型。與傳統的二維設計方案不同，基于BIM技術的構件設計能夠建立三維模型，當某一項指標發生變化后，與其相關的各項工作指標或數據信息會自動變化，減少了施工方案設計過程中信息不符的問題[4]。

4 結束語

綜上所述， BIM技術在裝配式建筑的發展中起到十分重要的作用。基于BIM技術，工作人員能夠高效完成建筑模型的拆分、設計以及工業化施工現場管理，將所有施工環節有效連接在一起。因此，對基于BIM技術下的裝配式建筑設計展開研究，對優化建筑設計理念、創新建筑施工管理理念以及推動建筑行業的轉型及發展起到促進的作用。BIM技術三維模型的參數化設計實現了裝配式建筑設計的可視化，有效提升了模型拆分和深化設計的質量，為預制構件的生產加工提供了極大的便利。加強對BIM技術在裝配式建筑設計中應用的研究，能夠推動建筑設計生產模型和管理理念的創新，進一步促進建筑產業的工業化發和信息化發展。