裝配式建筑結構設計中BIM技術的應用

韓義樂 北京弘石嘉業建筑設計有限公司

1 裝配式建筑與BIM技術概述

1.1 裝配式建筑

裝配式建筑的施工方式跟傳統的施工方式對比來說，存在較大的區別，這些區別主要體現在建筑的構配件上，裝配式建筑的生產方法相對來說偏向工業化。在完成生產以后，這些配件被直接的安裝，這個時候工業化的特點更加突出，這也表現了裝配式建筑生產效率高以及受季度因素影響小的特征。

1.2 BIM技術

BIM技術的發展跟三維數字技術的發展有著緊密的聯系，其主要是運用部分三維建模軟件以及建筑工程的原始數據來構建建筑模型。在實施建模的過程中，BIM技術具有的一個長處就是可以把建筑工程的某些數據信息精確的表示出來，比如建筑的大致形狀以及建筑材料的質量等等。因為建筑信息隨時都有可能發生變化，運用BIM 技術來通過數字技術改變已構建建筑模型數據的作用，可以使得建筑模型的數據不管在什么時候都能夠跟建筑工程的進度一樣。

2 裝配式建筑在實踐運用過程中存在的不足之處

2.1 設計水平及質量不高

目前，我國裝配式建筑結構在實踐運用過程中的設計水平以及質量還有待提高。發生這種問題的原因主要表現在以下幾個方面：第一，目前裝配式建筑結構的設計缺乏運用先進科學技術，這種情況造成裝配式建筑結構在實際的設計過程中，由于不夠科學合理而造成設計不嚴謹的情況，這樣的話就很容易造成施工期間發生安全事故。第二，缺乏專業的裝配式建筑結構的設計人員，進而導致我國裝配式建筑結構質量不高。設計人員在實際的設計期間，沒有用科學的檢測技術來檢查裝配式建筑設計，而是單純的依靠人力來營算以及模擬建筑設計的結果，這是很容易使得建筑設計出現不科學以及質量不符合標準規范的現象。除此之外，設計人員在對設計信息實施建立的時候沒有辦法清楚的發現存在沖突的地方，這使得建筑設計存在更加嚴重的安全隱患。

2.2 預制構件設計專業程度不高

現階段，對于我國的裝配式建筑結構來說，相應的預制構件的設計質量不高。發生這種問題的原因主要表現在以下幾個方面：第一，因為預制構件本身的設計相對來說比較復雜，因此對于設計人員的專業能力以及專業素養有著比較嚴格的標準規范。不僅如此，由于預制構件的種類較多，因此相關的設計人員要有充足的設計圖紙，才可以實施具體的預制構件施工操作。然而在設計人員實施設計圖紙繪制期間，非常有可能在尺寸以及樣式等方面發生信息錯誤的現象，從而造成預制構件施工發生安全事故。第二，因為目前預制構件設計的質量檢驗步驟還有待完善，同時缺乏相應的檢驗技術，這種情況很容易造成預制構件發生設計專業程度不高的現象。

3 裝配式建筑結構設計中BIM技術的應用價值

3.1 可以提高裝配式建筑結構設計的工作效率

在進行裝配式建筑結構設計過程中，使用BIM 技術可以做到對建筑中各個構建模型的信息共享以及信息整合，跟傳統的設計方法對比來說，使用BIM 技術可以運用3D建模的方式來對構件的最終效果實施展示，具有可視化的特點，不僅如此，還可以運用信息化的資源庫來設計預制構件的參數，除此之外，BIM 中還含有很多的預制要色件族庫，可以給不同專業的設計人員提供豐富的選擇以及改進，這在很大程度上提高了裝配式建筑結構設計的工作效率。

3.2 可以減小裝配式建筑結構的設計誤差

在進行裝配式建筑結構設計的過程中，使用BIM 技術可以創建相應的平臺，讓參加建筑的各個單位都可以通過該平臺實現信息共享，這使得每一個專業的設計人員都能在這個平臺得到自己需要的信息，以便于更好的一起完成設計工作，這種情況在很大程度上減小了設計誤差出現的可能性。

3.3 可以大大減小裝配式建筑結構的設計成本

對于傳統的裝配式建筑結構設計來說，因為需要很多個專業一起共同設計，所以保障信息之間的交流和溝通是很關鍵的，要是信息在平臺中出現交流不順利的情況，那一定會影響到各專業獲取信息的實時性，從而很容易導致設計出現失誤，比如裝配式建筑的某些構件尺寸不科學以及材料質量不符合標準規范等現象。如果這些不滿足標準要求的構件運用到了裝配式建筑里面，那一定會給裝配式建筑的裝配質量帶來不好的影響，甚至出現重新返工的現象，這將會在很大程度上提高建筑結構的設計成本。運用BIM 技術，可以保障信息在平臺中的順利交流，這不僅在很大程度上減小了出現設計失誤的可能性，同時也大大減小了裝配式建筑結構的設計成本。

4 裝配式建筑結構設計中BIM技術的應用分析

4.1 在預制構件設計方面的應用

裝配式建筑是有很多的預制構件根據相對應的順序實施裝配而形成一個完整結構的，所以需要提前的制作構件，在制作預制構件以前，需要使用BIM技術來設置構件的規范要求，接著建立預制構件的三維模型，同時把三維模型實施相應的組裝。對于BIM 模型來說，其中的每一個圖形單元都含有構件尺寸以及構件材料質量等參數，這個時候需要科學合理的設置這些參數，才可以建立出構建的三維模型，使得不同構件之間具有關聯的性質。另一方面，相應的設計人員在對BIM模型中的一些構件進行更改設計的時候，要及時更變相應的關聯構件的具體參數，并且可以通過使用不同類型的族庫來進行裝配式建筑結構的設計工作，這樣不但在很大程度上節省了人力物力，并且能夠使得裝配式建筑結構的設計更加豐富多彩。

4.2 在共同設計方面的應用

再進行裝配式建筑結構設計的過程中，使用BIM技術，可以促進專業內的不同專業之間的合作和交流，并且通過使用BIM技術建立一個建筑信息交流平臺，為所有參與建筑項目的單位提供充足的建筑模型信息，促進各參與單位之間信息交流合作，并且強化了信息的利用水準，同時也更容易發現設計中存在的不足之處，而且還可以減小構件設計不科學的可能性，在很大程度上提高了裝配式建筑的結構設計水準。

4.3 在構件生產方面的應用

再進行裝配式建筑的結構構件生產過程中，BIM技術也發揮了非常關鍵的作用，設計人員可以隨時調用BIM 模型中的各種數據信息，從而能夠準確的統計工程量減小出現成本浪費的現象，不僅如此，相應的工作人員通過使用BIM技術來構建相應的圖紙方案，并及時將設計圖紙信息加入到施工加工系統，運用加工裝置來讓構件更加標準以及規范的生產。

4.4 在構件運輸方面的應用

再進行裝配式建筑結構的構件運輸過程中，工程人員能夠使用RFID技術在不同構件的表面貼上對應的電子標簽，電子標簽上涵蓋了該構件的全部信息，同時根據對應的編碼規則來對構件進行編碼，工程人員只需要利用讀取裝置來讀取信息，就可以得到不同構件的裝配順序，同時按照構件的材料質量以及尺寸大小等方面，對生產計劃實施相應的調節。不僅如此，在具體運輸過程中，相應的車輛要貼上相應的RFID芯片，并且要將這些運輸車輛的具體行車路線以及車輛位置錄入到信息平臺，可以及時掌握運輸車輛的實時信息，另外要根據具體構件的位置信息等方面來科學合理的設置放置構件的地方。

5 結束語

綜上所述，我國建筑行業逐漸朝著工業化以及綠色化的方向發展，在這種情況下裝配式建筑的應用范圍越來越大，把BIM技術運用在裝配式建筑結構的設計過程中，可以在很大程度上提高裝配式建筑結構的設計效率，同時減小設計的成本，這些應用的優勢對于我國裝配式建筑的發展來說有很大的推動作用。