基于BIM技術(shù)的裝配式建筑設(shè)計與建造研究

聶明正

摘 要 近年來，隨著社會的發(fā)展，建筑行業(yè)所占的資源逐漸增多，為了讓建筑行業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，使得建筑行業(yè)朝工業(yè)化的方向發(fā)展。而裝配式建筑標準化設(shè)計以及工廠化生產(chǎn)的特點能夠在一定程度上推動建筑行業(yè)工業(yè)化進程，不僅讓建筑工程施工的進度加快，還有效節(jié)省了大量資源。就現(xiàn)如今而言，一些傳統(tǒng)意義上的建造方式因為無法滿足工業(yè)化建筑的相關(guān)標準，已經(jīng)逐漸被淘汰，而BIM技術(shù)開始興起，借助其信息化、模擬性等優(yōu)勢，能夠有效改善裝配式建筑在設(shè)計與建造過程中存在的問題，促進了建筑行業(yè)的工業(yè)化發(fā)展。

關(guān)鍵詞 BIM技術(shù);裝配式建筑;設(shè)計與建造

隨著現(xiàn)代化的社會經(jīng)濟發(fā)展，我國建筑行業(yè)的規(guī)模在不斷擴大，裝配式建筑悄然興起。但是，在進行裝配式建筑的設(shè)計和建造過程中，有著難以確定其精準度以及不能重復利用建筑等問題，如果不能將這些問題有效解決，那么將會導致嚴重的后果，影響工程建設(shè)的質(zhì)量與效率。因此，就現(xiàn)階段而言，需要利用BIM技術(shù)來對裝配式建筑進行更精準的模型構(gòu)建，模擬施工的實際情況，這樣能夠在很大程度上保證施工的質(zhì)量與進度，從而促進建筑行業(yè)的健康發(fā)展。

1BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計與建造中的優(yōu)勢

和其他的建筑形式相比，裝配式建筑額能夠直接應(yīng)用預制的建筑構(gòu)件，再經(jīng)由裝配式施工，最后完成相關(guān)工程的建設(shè)，這樣的施工過程比較簡便，容易上手。當然，在進行裝配的過程中，例如組裝與連接等，除了會用到一些預制結(jié)構(gòu)、材料以及尺寸等構(gòu)件之外，還會涉及對鋼筋混凝土的澆筑與搭接等技術(shù)[1]。同時，雖然進行裝配式建筑施工相對簡便，但是前期的設(shè)計環(huán)節(jié)仍然不能忽略，因為所有的施工都要在前期做好相應(yīng)安排，一旦設(shè)計環(huán)節(jié)存在問題，那么將會對整個工程的施工造成阻礙，進而嚴重影響到裝配式建筑的施工質(zhì)量、效率與成本。

所謂的BIM技術(shù)，也叫作建筑信息模型，是在現(xiàn)代化信息技術(shù)發(fā)展過程中，產(chǎn)生于建筑行業(yè)的輔助性技術(shù)，能夠在三維數(shù)字技術(shù)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建出工程數(shù)據(jù)式模型，通過模型來對工程中各種數(shù)據(jù)信息真實的模擬出來。將BIM 技術(shù)應(yīng)用到裝配式建筑設(shè)計與建造過程中，可以構(gòu)建出立體、多維的可視化模型，并且可以對模型中的各種參數(shù)進行自動校正，最大限度地保證建筑設(shè)計的科學合理性。除此之外，通過對BIM技術(shù)的應(yīng)用，還能夠有效控制裝配式建筑的成本與施工，從而讓建筑的質(zhì)量和效率得到更好的保障。

2基于BIM技術(shù)的裝配式建筑設(shè)計與建造研究

2.1 裝配式建筑的模型轉(zhuǎn)換

在對裝配式建筑進行設(shè)計與建造的過程中，其中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)是要利用BIM技術(shù)，將結(jié)構(gòu)模型和結(jié)構(gòu)分析模型進行合理轉(zhuǎn)換。可以經(jīng)由BIM系統(tǒng)接口，把Revit模型導入到結(jié)構(gòu)計算軟件中，這樣能夠讓結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的量化分析變得更加方便，然后再將分析模型重新導入Revit模型中，如此就形成了一個更完備的Revit建筑結(jié)構(gòu)模型。所謂的Revit模型是專門為BIM技術(shù)開發(fā)的，能夠幫助相關(guān)設(shè)計人員更好地完成建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計。但是，在進行模型導入與轉(zhuǎn)換的過程中，要盡可能避免數(shù)據(jù)信息失真或丟失的情況產(chǎn)生，最大限度地減少建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計出現(xiàn)嚴重缺陷[3]。

2.2 裝配式建筑的規(guī)劃設(shè)計調(diào)整

利用BIM技術(shù)來對裝配式建筑進行設(shè)計的時候，需要遵循協(xié)調(diào)一致的原則，并對所有涉及的預設(shè)參數(shù)值都要準確考慮。同時，在實際設(shè)計的過程中，還要全面分析各種影響因素，特別是BIM中的一些關(guān)鍵環(huán)節(jié)與場地預設(shè)模式都充分利用起來，讓它們自身的功能作用得以充分發(fā)揮，從而有效提高設(shè)計的準確度。例如，在設(shè)計某個建筑工程時，利用BIM技術(shù)來構(gòu)建相關(guān)的建筑模型，包括整體的建筑結(jié)構(gòu)與機電設(shè)備等，并通過BIM技術(shù)來對一些預制的構(gòu)件進行合理拆分，再經(jīng)過標準化的設(shè)計與優(yōu)化，這樣不僅讓裝配式建筑的模型構(gòu)建比較合理，還在一定程度上減少了成本投入。

2.3 裝配式建筑對預埋件的布置設(shè)計

對裝配式建筑展開合理設(shè)計時，需要重點關(guān)注預埋件的布置設(shè)計。基于BIM技術(shù)而言，能夠?qū)︻A埋件本身的形狀、尺寸以及位置等相關(guān)參數(shù)進行準確控制，例如，在對預制柱中的埋件進行設(shè)計時，要按照實際的需求來布置預制柱組，并合理調(diào)整鋼板、預制柱墻以及柱連接等的高度。除此之外，在對參數(shù)關(guān)聯(lián)進行設(shè)計的過程中，要盡可能設(shè)置全局的參數(shù)，并在此基礎(chǔ)上對預制墻板的連接件高度進行有效設(shè)置。對于梁結(jié)構(gòu)上存在的吊鉤而言，可以采取調(diào)用或者平移的方式來處理，這樣可以獲取吊鉤鋼筋，并將吊鉤在梁上準確的參數(shù)也一并獲取了，從而讓吊鉤的設(shè)置變得更加方便[2]。

2.4 裝配式建筑的鋼筋設(shè)計

裝配式建筑在實際的建造和施工過程中，應(yīng)用鋼筋是很有必要的，能夠在很大程度上提高建筑整體的牢固性與安全性。合理利用BIM技術(shù)，需要遵循拆分結(jié)合的原則，并依據(jù)構(gòu)造所需的相關(guān)要求，這樣能夠更好地完成整體鋼筋布置，從而對流程進行調(diào)整于確定，與此同時，應(yīng)用BIM技術(shù)的相關(guān)功能，獲取更全面的鋼筋布置數(shù)據(jù)信息，有效地對鋼筋設(shè)計進行優(yōu)化。

2.5 裝配式建筑的拆分設(shè)計

利用BIM技術(shù)構(gòu)建的模型中，需要讓設(shè)計的墻體與樓板等結(jié)構(gòu)具備較強的整體性。因此，在進行裝配式建筑的實際設(shè)計與建造過程中，要進行合理的拆分設(shè)計，這樣才能夠更好地生產(chǎn)預制構(gòu)件，從而讓后續(xù)的建筑施工得以順利進行。除此之外，因為BIM技術(shù)有著自動化與智能化的計算功能，所以在進行裝配式建筑的拆分設(shè)計時比較快速與簡便，相關(guān)的工作人員只需要將拆分的組合、規(guī)則設(shè)定好，就能很快得到最后的設(shè)計結(jié)果。

3結(jié)束語

綜上所述，基于BIM技術(shù)，能夠讓裝配式建筑的設(shè)計與建造應(yīng)用價值得到有效提高。因此，需要相關(guān)的部門合理掌握BIM技術(shù)的概念，在于實際的施工狀況結(jié)合起來，仔細探討B(tài)IM技術(shù)在建筑設(shè)計和建造這兩個方面的應(yīng)用價值，從而更好地促進我國建筑行業(yè)健康發(fā)展。

參考文獻

[1] 薛茹，王新淵，史科.基于建筑信息建模技術(shù)的裝配式建筑施工問題及對策分析[J].工業(yè)建筑，2018，48（11）：207-210.

[2] 楊博.BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計中的研究與實踐[J].建筑·建材·裝飾，2020（2）：197，202.

[3] 孟琳.基于BIM的裝配式建筑集成建造系統(tǒng)的應(yīng)用[J].微型電腦應(yīng)用，2018，34（9）：118-122.