BIM技術在裝配式建筑的應用實踐分析

韓博云 張雯

【摘 ?要】裝配式建筑是我國建筑業發展的新產品。它的出現是我國建筑業不斷創新的重要體現，是建筑業實施國家產業結構調整的重要要求。建筑信息模型（簡稱BIM技術）在行業中的應用以及BIM技術在預制構件設計過程中的應用，有利于連接各個環節，降低設計失誤的概率，提高設計工作的效率和質量。

【關鍵詞】BIM技術;裝配式建筑;建筑設計

近年來，裝配式建筑設計逐漸取代了傳統的建筑設計方法，在裝配式建筑設計中，BIM技術逐漸成為其新興的應用技術，積極解決了裝配式建筑設計中存在的問題，促進了裝飾建筑技術的進步和優化。

一、BIM技術概述

BIM技術是指對建筑物的功能特性和物理實體進行數字化表達的技術。數字模型的建立將實現建筑數據的傳輸和共享。在使用BIM技術的過程中，它具有以下應用特點。首先，它具有可視化的特點。在可視化特性上，利用BIM技術構建的建筑模型是透明的，能夠全面顯示建筑的具體數據信息。第二，BIM技術具有協同性的特點。這一特點主要是因為設計師和管理者可以通過BIM技術對設計過程或施工過程中的各種工作進行調整。在目前BIM技術的應用中，BIM技術主要應用于建筑數據模型的建立，而這個數據模型是用來明確解決和及時調整建筑中的具體問題的，從而避免在具體的設計過程和施工過程中出現安全問題。BIM技術在預制構件體系中的應用，主要體現在為預制構件體系建立專業設計平臺，利用專業設計平臺構建和改變具體的建筑信息，從而保證設計人員能夠及時解決和改變建筑中存在的矛盾和問題，從而保證裝配式建筑的安全穩定。

二、裝配式建筑的發展趨勢

裝配式建筑結構設計作為一種新型的建筑施工方法，在當前建筑行業有著廣闊的市場。在其未來的發展過程中，由于其諸多應用優勢，將逐步占領中國建筑市場，取代傳統的建筑結構，成為現代建筑業的主流建筑施工方法。同時，在裝配式建筑結構的發展過程中，它將朝著更環保、更方便、更舒適的方向發展。

三、BIM技術在裝配式建筑設計中的重要作用

1、設計水平和質量的提升

由于裝配式建筑設計過程中對設計人員的要求很高，往往需要相互配合，提高設計效率。依托BIM技術，可以建立專業的設計平臺，讓設計師隨時了解設計信息。如果設計方案有問題，可以在平臺上及時修改。BIM技術的應用對設計人員來說是設計信息的碰撞，因為通過不同的設計人員提供不同的設計信息，可以發現信息中的矛盾和沖突，確認是否存在問題，從而減少工程的安全隱患。最重要的是，由于預制構件在預制構件建筑中使用的種類繁多，往往需要提供大量的設計圖紙，以保證預制構件的順利施工。通過BIM技術實現設計人員的協同設計，不僅可以提高設計效率，加快設計方案的形成，而且可以保證設計方案的高質量[1]。

2、預制構件設計的專業化水平提升

如上所述，通過BIM技術可以實現設計信息的公開和共享。因此，設計人員可以直接在服務器上上傳設計方案，將預制構件的尺寸和樣式整合到方案中，然后參照不同的設計方案，逐步形成預制構件形狀和尺寸的一定標準。通過借鑒不同的裝配式建筑設計方案，不斷豐富裝配式建筑的戶型，幫助設計師把握當前流行的設計理念，提高設計水平，最終創造出更多滿足客戶需求的設計戶型。

3、減少設計誤差

一旦將BIM技術合理地應用到裝配式建筑的設計中，設計人員就可以對建筑結構進行更詳細的設計，更加重視裝配式結構的設計。通過更詳細的設計環節，施工階段出現偏差的概率將大大降低。特別是BIM技術可以具有強大的三維視圖功能，直接了解預制構件的尺寸、間距、直徑等具體參數，并對其裝配過程中的沖突進行檢測和分析，保證構件裝配的協調性。

四、在裝配式建筑設計中BIM技術的應用實踐

1、埋件布置

在預制構件建筑設計過程中，預制構件的預埋件通常是按照分體規則進行編輯的。在此過程中，可以選擇包含埋件的埋件族，提高埋件布局的效率。但對于梁板中的鋼筋鉤環，需要按要求進行鉤形設計。預制柱上的預埋件一般可以根據需要建立有針對性的預制柱族布局，調整預制柱的鋼板高度和墻柱連接處作為實例參數，然后進行參數調整。在此過程中，可以將參數關聯設置為全局參數，預制墻板連接件的高度是在全局參數的條件下設置的，因此可以相應地調整連接件在柱上的高度。梁上的吊鉤可以調用和移動發電機中的點來構造吊鉤形狀的折線，從而得到吊鉤的配筋，明確吊鉤在梁上的相關位置參數，從而實現吊鉤在梁上的布置[2]。

2、鋼筋的創建

在預制構件設計階段，可以根據構件中鋼筋的劈裂原理和結構要求，改進預制構件中鋼筋布置的基本流程，然后通過二次開發的程序調用，準確獲取鋼筋的相關參數信息，根據鋼筋布置規則將鋼筋布置在預制構件上。本文將以預制梁為例，分析鋼筋的布置規律：① 根據要求斷開梁跨中部的后縱筋，并適當地投下一定長度的后澆段，使其更好地滿足套筒安裝尺寸的要求;② 在梁端取最大值500和1.5h劃定箍筋加密區范圍，其余為非加密區。這樣就可以確定箍筋間距、數量、縱筋斷開位置等參數，然后調用BIM技術中的相關程序完成梁縱筋和箍筋的生成。

3、BIM構件的拆分設計

在預制式建筑設計階段，利用BIM技術創建的數字模型可以將墻體、樓板等模型構件進行集成，然后根據需求進行深入設計，并對整體模型進行拆分，形成多個獨立的構件設計，作為工廠生產的重要依據。在具體操作中，通過BIM技術進行構件拆分，需要根據工廠的設計和生產要求，嚴格控制預制構件的種類，從而降低構件的加工難度，提高構件的生產效率。同時進行構件的連接施工，通過BIM技術及時完成預制構件的加固設計。通過BIM技術構件的三維模型，可以直觀地顯示各個構件的連接情況，從而驗證構件拆分的準確性，從而使構件的拆分設計更加合理和完善。與二維圖紙設計相比，BIM技術構件的三維模型可以有效地消除設計盲點，從而減少設計中的誤差，提高構件拆卸的設計質量。此外，采用BIM技術進行構件拆分設計還有一個明顯的優點，即設計模型的安全性高，不會出現數據丟失。

五、BIM技術在裝配式建筑工程施工中實踐模擬

通過三維視景仿真進行設計研究，明確施工方案的優缺點，然后通過VR模型和3D等相關軟件制作具體的動畫。在裝配式建筑的施工中，通過對BIM軟件模型的優化，可以在建筑界面上創建三維動畫，然后將VR技術與計算機虛擬模型相結合，建立真實場景的設計。這樣可以有效地解決設計過程中遇到的經驗阻力問題。通過BIM技術，我們可以直接將繪制的圖形轉換成特定的模型動畫，方便我們的觀察。此外，我們還可以比較真實的對象，然后修改模型圖。BIM模型可以在平臺上形成可視化的動畫效果模型，可以更好的準確的演示施工現場機械設備的施工情況，并且這種技術還可以提高相關的動畫效果，進一步提高虛擬現實的實用價值和真實性。通過虛擬現實軟件，可以更好地直觀地了解設計方案、施工全過程、驗收交底等全過程。此外，通過BIM軟件，可以對建筑可視化的仿真功能進行虛擬渲染，并與三維動畫技術相結合，提高可視化效果。我們可以根據工程實際情況進行相應的準備、施工和拆除，幾乎所有不同結構的安裝過程都可以散布在中間[3]。

結束語

綜上所述，在裝配式建筑設計過程中，為了更好地提高其設計效率和質量，將BIM引入到預埋件布置、鋼筋制作和構件分體設計中，不僅可以提高模型分體和深化設計的效率，同時也提高了預制件的生產質量，為建筑業的發展奠定了良好的基礎。

參考文獻：

[1]李天雷.BIM技術在裝配式建筑設計中的應用實踐[J].商品與質量，2017，5（32）：48～49.

[2]王超，蔡悅喬.BIM技術在裝配式建筑設計中的應用實踐[J].建筑工程技術與設計，2017，11（24）：132～133.

[3]紀曉磊，嚴涵.BIM技術在裝配式建筑設計中的應用實踐[J].裝飾裝修天地，2017，4（24）：78～79.