裝配式建筑BIM深化設計研究

張陽驊

【摘要】BIM是建筑行業與信息技術融合發展的產物，目前已經在建筑行業中得到了廣泛應用。裝配式建筑近年來在建筑領域中得到不斷推廣，其兼顧了經濟效益、社會效益以及生態效益，符合建筑行業綠色化、環保化的發展趨勢。裝配式建筑發展過程中，應積極應用BIM技術開展深化設計。文章主要對裝配式建筑BIM深化設計的思路進行了分析，供相關研究實踐參考。

【關鍵詞】裝配式建筑;BIM;深化設計

裝配式建筑具有構配件標準化生產、污染較小、工期較短、施工簡單、受環境因素影響較小等一系列優勢，符合綠色、環保、節能等理念的要求，有著良好的發展前景。“一體化”是裝配式建筑的核心，而“一體化”的主線是BIM。BIM的主要優勢體現在裝配式建筑設計全過程中的數據管理及各專業的協調。

1、裝配式建筑與BIM

建筑信息模型（BIM）主要是通過收集、整理建筑工程的相關數據信息，建設建筑模型，并應用這一模擬建筑模型來對建筑工程的各種數據進行分析。伴隨著科學技術的進步，BIM技術也在逐漸改進、優化，為推動建筑行業的蓬勃發展提供了有利的技術支持。BIM的主要特點包括：一是協調性。工程項目建設過程中，設計單位、建設單位、施工單位以及業主均要做好協調，才能確保施工的順利開展。應用BIM的協調性功能，提前對工程施工中的問題進行協調，然后生成協調數據，便可以有效減少變更問題的產生，提高管理效率;二是可視化。應用BIM技術，可以將工程相關數據信息轉化為3D立體模型，將建筑的空間結構關系展示出來，實現所見即所得。

裝配式建筑是在工廠內對建筑物的相關配件、構件進行預制，然后運輸到施工現場進行安裝。裝配式建筑有著一系列優勢，主要包括：一是工期較短。在工廠內對各種構配件進行加工制作，僅需在現場對這些預制構配件進行安裝，因此可以大幅度縮短在現場的施工時間;二是生態效益較好。在施工現場僅需進行裝配安裝，因此噪聲、粉塵、廢棄物、有害氣體等污染較小。

2、裝配式建筑深化設計中BIM的應用

2.1標準化設計中BIM的應用

裝配式建筑建設過程中，標準化設計是非常關鍵的內容，對設計、生產、施工、管理等產生著直接的影響。標準化設計中，可以應用BIM，來提高標準化設計水平。第一，應用BIM，建立標準化構件庫。在工廠中完成相關構配件的標準化生產，然后運到現場進行裝配、組裝，是裝配式建筑的一個主要特征。裝配式建筑設計必須適應這一特點。標準化設計中應用BIM的時候，應模擬工廠加工模式，采取“預制構件模型”的形式來進行系統集成與表達，這就要構建裝配式建筑的BIM組件庫。即以大數據為核心，借助高端技術與虛擬運營技術，構建裝配式建筑BIM組件庫，BIM虛擬組件的規格、類型、數量可不斷增加，并逐漸建立標準化BIM組件庫。第二，應用BIM，開展可視化設計。裝配式建筑設計中，應用BIM進行視覺設計，促進了更加細致的設計與人機友好協作。應用BIM開展可視化設計，對設計的實際效果、模型進行對比分析，可及時發現設計中的失誤，并予以規避，并能避免檢測誤差所帶來的損失。同時，開展可視化設計，還能提前采取模型的方式將設計結果展現出來，為設計方案修改、低成本檢測提供了便利條件。第三，應用BIM，開展構件拆分與優化設計。裝配式建筑中，預制組件的“分體設計”也被稱作“組件拆卸”。以往是在完成施工圖后，由工廠負責進行“組件分離”。但實際上，正確的做法是由專業人士參與到初步規劃中去，明確裝配式建筑的工業化目標、技術路線。方案設計過程中，以既定目標為依據，根據“組件分離”原則來制作方案，盡量防止由于方案不合理而導致的技術非理性不合理現象的出現以及前后脫節而導致的設計失誤問題。

2.2工廠化生產中BIM的應用

預制構配件的質量對裝配式建筑的建設質量產生著直接的影響。因此，必須提高對預制構配件工廠化生產這一關鍵階段的重視。BIM具有信息可共享、參數化等諸多優勢，因此可以在預制構配件工廠化生產過程中進行應用。第一，在預制構配件加工圖設計中應用BIM。應用BIM模型，可直接生成構配件的信息表達、處理圖紙，可以將傳統圖紙的2D關系清楚地表現出來，還可以表達空間輪廓關系，將離散的2D繪圖信息轉化為3D模型，便于工廠化生產。借助BIM的實時對接功能，可實現對構件加工圖的多樣化設計，原因在于，模型可以將設計結構的改變時刻反饋出來，加工圖也隨之發生改變，使得原本復雜、多變的設計方案，變成了隨時可看的“沙盤”，為實現構配件的高效加工生產奠定了良好基礎。第二，應用BIM，開展構件生產指導。應用BIM建模，可以對組件下料訂單進行自動生成，可以對模具規格參數進行自動調度，對構件生產進行自動調整，并能通過視覺表達使工人加深對設計意圖的了解。還可以生成BIM生產模擬動畫、說明圖、流程圖等資料，有利于提高構件生產的效率與準確性。第三，應用CAM，實現預制構配件的自動化生產。預制構配件生產階段，還可以應用CAM計算機輔助制造技術，將生產設備與計算機有效連接起來，然后直接將BIM模型信息傳送給生產設備的中央控制系統，實現了全過程電子交付，無需圖紙。應用計算機系統，可詳細規劃預制構配件的生產周期，并能有效控制生產設備，實現了預制構配件的自動化生產。

2.3一體化裝修中BIM的應用

一體化裝修也是裝配式建筑的一個顯著特征，一體化裝修的實現，在很大程度上依賴BIM。第一，應用BIM，建立裝修部品產品庫。民用建筑裝飾是一種工業化生產方式的整合，有利于提高整體生產效率，并能進入裝修階段。在設計階段納入標準化設計，可實現對各種生產資源的有效配置。第二，應用BIM，開展可視化設計。室內渲染的時候采取可視化設計，可實現室內空間質量的提升，且便于設計人員開展優化設計。第三，應用BIM，進行信息化集成。將產業鏈中每個家具制造商的商品信息集成至BIM模型之中，以便于內部組件數量的計算。對用于裝飾的家具、各種定制零件，可與制造商聯系，來進行大規模生產。

結語：

綜上所述，裝配式建筑有著良好的發展前景。裝配式建筑建設過程中，應在標準化設計、工廠化生產、一體化裝修中有效應用BIN進行深化設計，從而提高裝配式建筑設計質量，更好地推動裝配式建筑的進一步發展。

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