裝配式建筑設計中的BIM方法應用分析

夏建鋒

摘 ? ?要：本文介紹了BIM技術的基本概念，論述了BIM技術在裝配式建筑設計中的應用優(yōu)勢，并且以戶型設計、標準化設計、模擬施工設計與協(xié)同設計為切入點，圍繞BIM技術在裝配式建筑設計中的實踐應用展開探究，旨在提升BIM技術應用水平，優(yōu)化裝配式建筑設計效果。

關鍵詞：BIM技術;裝配式建筑;實踐應用

1 ?引言

BIM技術是運用建筑工程項目的相關數據信息創(chuàng)建三維立體空間模型。通過創(chuàng)建建筑信息模型，確保建筑工程設計與施工的協(xié)調性，提升工作效率與質量。裝配式建筑具有簡化施工流程，壓縮投資成本等優(yōu)勢。但單純依靠傳統(tǒng)的建筑設計方法無法滿足裝配式建筑的設計需求。由此，將BIM技術應用到裝配式建筑設計中具有重要意義。

2 ?BIM技術的基本概念

BIM技術，主要依靠專業(yè)建模軟件與三維數字技術構建三維立體空間數據模型，通過構建三維立體空間數據模型，全面表達建筑工程相關的數據信息，并同時利用數字技術進行數據更新與整合。

3 ?BIM技術在裝配式建筑設計中的應用優(yōu)勢

①快速鎖定建筑工程設計環(huán)節(jié)的遺留問題。設計人員可以自主開發(fā)設計的建筑信息模型中的數據信息，并將對應信息輸入到統(tǒng)一的BIM設計平臺的數據庫中，之后依靠碰撞功能與自動糾錯功能，篩選建筑設計中的沖突性問題。

②在裝配式建筑中，預制部件的種類與數量較為繁雜。對此，利用BIM技術的協(xié)同設計功能可以確保其他設計人員實時接收和調用設計中修改的參數信息。

③BIM技術與裝配式建筑設計的有機整合，可以實現預制構件的精細化設計，同時排除裝備沖突，避免工期延誤和材料過度損耗問題。

4 ?BIM技術在裝配式建筑設計中的應用途徑

4.1 ?戶型設計方面的應用

（1）戶型內的設計。設計人員要結合戶型功能需求，在結構庫中篩選對應的戶型結構。同時，設備設計人員要注重戶型結構與整體建筑結構的協(xié)調性，避免預制構件與原有的建筑結構構件發(fā)生沖突。在戶型設計工作中，剪力墻模塊化設計至關重要，與整體設計品質息息相關。而采用系統(tǒng)化、標準化的戶型結構庫，不僅可以提高協(xié)同設計效率，還能充分保證模塊化設計的精確性。

（2）戶型間的設計。在戶型設計過程中，要明確劃分戶型的內部功能，協(xié)調處理各方面的關系。戶型間的設計，是指設計人員采用合理的設計方法，組建完整且獨立的建筑單元。建筑系統(tǒng)，是指有機整合后形成的一個完整的、獨立的、可靠的整體體系。戶型間設計中所用的接口，是串并聯(lián)設計的重要媒介，也是構建完整的建筑模型的必要條件。

在設計過程中，需要著重解決接口問題。按照構件的共享部位差異，接口問題包括連接接口和重合接口兩種。連接接口是指協(xié)同共享的構件，需要依靠外部構件進行無重合連接。而重合接口則是指構件共享位置的重合性。通常設備戶型間的接口多為連接接口，剪力墻結構的戶型間多為重合接口。此外，由于專業(yè)方面的差異，重合構件間也體現出較大的差異。結構戶型間的重合部分主要包括剪力墻和暗柱。

一般情況下，戶型間接口問題的處理方法主要是刪除重合接口的重疊部分，保證建筑體系的完整性。如果兩戶型構件重合出現長度差異，刪除構件時，應遵循“留長去短”原則。

4.2 ?標準化設計方面的應用

4.2.1 ?預制標準化構件

裝配式建筑是標準化預制構件的整體裝配產物。傳統(tǒng)建筑主要依靠平面圖紙進行預制構件的加工改造。而基于BIM技術，可以整合預制構件模型系統(tǒng)，實現預制構件庫的裝配。

4.2.2 ?可視化設計

相比傳統(tǒng)的建筑設計方式，基于BIM技術的建筑設計更加精細化，且能夠合理應用BIM技術的可視化特征。此外，BIM技術的人機交互功能，可以更好的修改建筑設計方案。

4.2.3 ?預制構件拆分

結構構件拆分是裝配式建筑設計的重要環(huán)節(jié)。通常情況下，建筑圖紙設計完畢后，方可開展結構構件拆分工作。

首先，邀請專業(yè)技術人員進行前期策劃，確保建筑設計方案滿足實際需求。之后按照既定的設計方案進行結構構件拆分，并對設計方案中不合理部分進行調整。

其次，在建筑設計過程中，BIM技術對單個外墻構件具有極大的影響。依靠BIM技術的可視化功能，可有效調節(jié)建筑外墻板與構件數量，實現理想化設計目標。

4.3 ?施工模擬方面的應用

在建筑工程施工階段，通過創(chuàng)建三維立體空間數據模型，保證各空間要素和時間要素的精細化整合，加快創(chuàng)建四維立體空間數據模型的進程，更加直觀化、精確化的了解各施工階段的具體情況。

而要想實現這一目標，設計人員就要具備明確的預見意識，嚴格控制裝配式建筑的施工進度，合理規(guī)劃施工工序和施工場地。一旦察覺特殊情況，立即進行調整處理。

將裝配式建筑施工環(huán)節(jié)的各項復雜性內容進行整合，提前開展模擬演練，確保施工人員全面掌握施工環(huán)境以及突發(fā)狀況的處理措施，進一步提高建筑工程的施工效率。同時，基于BIM技術，創(chuàng)建可視化、互動化與共享化平臺，可以全方位動態(tài)監(jiān)督整個裝配式建筑的設計與施工流程，并且將裝配式建筑的各類多元化信息導入云端操控系統(tǒng)，快速調取工程信息，增強整體施工精確性。

4.4 ?BIM技術應用于裝配式建筑的協(xié)同設計

4.4.1 ?編制建筑設計方案的應用

在建筑方案設計的前期準備階段，基于BIM技術可促進工程裝修、工程設備與工程架構的有機整合，并且按照預制結構構件的安裝要求、規(guī)范要求、經濟要求與可執(zhí)行性要求完成設計。在方案設計過程中，將安全技術作為基準依據，深入到建筑立面、平面與剖面的設計工作中，提升模板應用效率，加快集成進度。在平面施工過程中，促進墻面與地板的整合，滿足建筑立面設計的標準要求。同時，依托專業(yè)協(xié)同性，保證建筑設計的合理性。

4.4.2 ?編制設計方案初期階段的應用

在建筑工程方案設計初期階段，要加強各專業(yè)基礎工作的有機整合，深化設計工作。且選擇合理的建筑裝飾材料，編制完整的外立面設計方案，促進墻面設計方案、地板設計方案和立面設計方案的協(xié)同規(guī)劃，保證整體建筑立面設計效果。

在提前預制的墻面構件中，應充分考慮強、弱電箱位置、開關位置與管線走向。在建筑工程裝修設計中，編制完整的工程設計圖紙。基于BIM技術對現有的數據模型進行檢查，并以此為基礎，保證建筑工程設計圖紙的可行性。

4.4.3 ?編制施工圖紙階段的應用

在建筑工程施工圖紙設計階段，以預先完成的設計工作作為基礎，進一步深化設計工作。針對各專業(yè)的基本需求，促進構件制作廠、裝飾廠與材料廠的協(xié)調配合。與現澆架構相比，裝配式建筑結構以建筑工程設計文件作為基礎保障，完成連接部位構造圖與墻面構件圖的參數組合。此外，設計人員要嚴格履行職責，保證預制構件設計圖紙的完整性與合理性，滿足建筑工程設計的基本需求。

5 ?結束語

綜上所述，將BIM技術拓展應用到裝配式建筑工程設計中，依靠三維立體空間數據模型，可以進一步優(yōu)化工程設計方案，保證整體建筑工程設計的科學合理性。

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