BIM技術在裝配式建筑設計中的應用

李俠 曲威鍵 劉偉

1.青島興正元房地產有限公司 山東青島 266000

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裝配式建筑的核心工藝為按照構件詳圖進行物料采購，在車間完成建筑構件的組裝澆筑養護后直接運至現場安裝，其對于圖紙精度和一致性的超高標準自然地產生了對于BIM技術的應用需求。當下各設計院對于BIM技術如何具體應用到裝配式項目的設計、深化和輔助生產中，尚未達成共識，而構件拆分模數化和精確化難度過大、深化設計周期過長等行業難題也有待解決，原因在于設計理念和深化分工還缺乏連續性和整體性。結合當前國家力推的裝配式建筑總承包項目管理的各項政策，從而讓設計、施工、構建生產有了深度的融合，依托BIM技術的設計范圍的延續與拓展成為裝配式建筑實施的必要條件[1]。

1 BIM技術具備的特點

BIM技術作為工業化生產中誕生的新興科學技術，已經逐漸應用于建筑行業中，尤其是在裝配式建筑中，BIM技術的特點主要體現在可視化、關聯性和模擬性等方面：①具有可視化特點。相比較傳統背景下的讀圖方式而言，是根據施工圖紙中的線條展開想象，但運用BIM技術，能有效針對圖紙中存有的平面線條進行立體化呈現，不僅提高了構件之間的反饋性與互動性，更是能讓工作人員一目了然；②具有關聯性特點。合理運用BIM技術，能在裝配式建筑中創建信息模型，通過信息模型的方式體現相關性，從而減少信息分歧等問題的發生。此外，若是信息模型中的相關信息出現問題或遭受修改的話，其信息內容也會實現自動更新；③具有模擬性特點。BIM技術不僅能模擬建筑物模型，還能模擬虛擬事物或條件。比如：在建筑設計期間，可以進行日照模擬、節能模擬等；在投標或建設中，可以對施工情況進行思維模擬，從而為施工方案的合理選擇提供有效參考；在運營階段時，也可以對遭遇緊急情況的人員疏散進行模擬[2]。

2 BIM技術在裝配式建筑設計中的應用形式

2.1 在戶型設計中的應用

①戶型內部設計：保證戶型構造合理性，是滿足業主方對建筑功能空間基本需求的必要條件。建筑設計師要根據戶型的構造形態，在數據庫中檢索對應的戶型結構。設備設計師需參照戶型結構設計方案，調整設備配置形態。與此同時，設備設計人員還要協調處理各類主體要素的內在聯系，從根本上預防構件碰撞問題。剪力墻模塊設計是整個模塊化設計體系中的重點內容。優化剪力墻模塊設計，可以提高協同設計效率，加強設計的標準性與精確性。②戶型間設計：戶型間設計是指通過傳遞戶型功能的結構接口，選擇對應的戶型形成完整的建筑單元。建筑系統是指通過構件的有機整合，形成一個完整體系。其中，各戶型不但具有獨立功能，還存在著緊密的內在聯系。戶型間的共享構件稱之為接口。接口是各戶型間相互聯系的重要媒介。有效解決接口問題是優化設計的關鍵步驟。按照構件的共享部位差異，可將接口劃分為連接接口和重合接口兩類。連接接口是指兼具協調性與共享性特征的組合構件，往往需要外部構件進行連接處理；而重合接口則是指共享部分重合的構件[3]。對此，設計人員應遵循刪繁就簡的基本原則，刪除重合接口中的重疊部分，在有效解決接口問題的基礎上，保證建筑的完整性。

2.2 構件編碼以及信息創建

對預制式構件進行編碼是計算機對其進行識別以及處理的基礎，首先需要將預制式構件按照其屬性以及類型進行分類，建立類目；其次再對下屬預制式構件進行編碼，從而使每個預制式構件都具備唯一性編碼。便于計算機快速識別。預制式構件編碼需要遵循五項原則，其一是唯一性，即每個構件需要具備唯一的編碼；其二是統一性，即所有構件的編碼需要采用統一格式；其三是實用性，即預制式構件編碼也便于計算機識別處理，便于工作人員使用和管理；其四是完整性，即預制式構件編碼需要覆蓋數據庫當中的所有構件；其五是簡明性，即編碼形式要盡量簡單明了，用簡單的字符表示。

2.3 埋件的布置工作

BIM技術的裝配式建筑在進行構件分析過程中要進行科學合理的編輯分析工作，埋件布置工作也需要進行合理的編輯工作，梁柱埋件一般是內嵌式梁柱，要對梁柱和模板的鋼筋吊鉤環進行獨立的分析設計工作，并且要根據建筑物的實際情況進行調整，這樣才能夠保證工作的順利有效實施。

2.4 構件調運安裝環節

構件調運安裝環節執行方案為：設置能與裝配式設計平臺進行直接數據對接的模擬仿真平臺。在裝配式項目BIM設計的基礎上，建立制造車間和安裝現場兩大場地BIM以及配套的措施項目、施工機具模型體系。要真正實現有效的技術交底和施工管理，核心即在于兩個平臺間數據對接的高效，模擬平臺端項目構件模型樹和設計端項目模型樹相一致，進而保證模擬展示平臺上可實現以準確資源管理為基礎的施工輔助管理。最終實現項目現場和模擬展示的高度一致[4]。

3 結語

綜上所述，將BIM技術與裝配式建筑設計相結合，可以有效解決當前裝配式建筑存在的信息交流障礙、無法協同設計、各個環節無法有效銜接等問題，對于我國裝配式建筑的發展具有極大的促進作用。