BIM 技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計中的研究與實踐

張凈霞

（福建船政交通職業(yè)學(xué)院，福建 福州 350001）

社會變化的日新月異有效刺激了建筑行業(yè)蓬勃發(fā)展，裝配式建筑規(guī)模越來越大，應(yīng)用范圍逐漸廣泛，而BIM 技術(shù)在裝配式建筑應(yīng)用領(lǐng)域頻率有所上升。因為使用BIM 技術(shù)開展各項工作，能夠更加真實地呈現(xiàn)出建筑的模擬情境，可以提前將存在的問題暴露出并進行及時、有效地解決，這樣既保證了建筑整體的嚴(yán)謹(jǐn)性，還可以有效保障實際建設(shè)需求與設(shè)計規(guī)劃工作相一致，更加彰顯工程整體的細(xì)節(jié)之處。除此之外，使用該技術(shù)可以有效擴大該行業(yè)的上升空間。

1 BIM 技術(shù)相關(guān)情況

相關(guān)調(diào)查表明，設(shè)計單位的工作人員無時無刻都會提到BIM 技術(shù)的應(yīng)用，同時工作人員經(jīng)常圍繞該技術(shù)展開劇烈的討論，換言之，BIM 技術(shù)在現(xiàn)階段的建筑行業(yè)受歡迎程度越來越明顯。事實上，將所需建設(shè)的建筑的外觀形狀、建筑的特點、使用功能等通過專業(yè)的軟件進行分析后，將分析結(jié)果通過數(shù)字化的形式呈現(xiàn)出來的技術(shù)就稱作BIM 技術(shù)。值得一提的是，使用BIM 技術(shù)呈現(xiàn)出的建筑模型數(shù)字化特點十分明顯。因為在實際分析應(yīng)用過程中，會借助電腦軟件對建筑進行分析并將數(shù)據(jù)詳細(xì)地呈現(xiàn)出來，從而達到資源共享的目的[1]。

一般情況下，BIM 技術(shù)主要包含可視化、協(xié)調(diào)性等技術(shù)特點。具體情況詳見如下：

第一，BIM 技術(shù)具備可視化特點。與其他技術(shù)相比，BIM 技術(shù)可以看作是一種與設(shè)計工作有關(guān)的科學(xué)技術(shù)，但是該技術(shù)不同于普通的建筑設(shè)計技術(shù)。因為使用該技術(shù)建立的模型并非是實心的，相反，模型是能夠直觀地看到透明的建筑模型，能夠更直接地看到建筑的實際結(jié)構(gòu)，有利于對建筑整體有一定認(rèn)知，能夠更加通俗易懂。

第二，對于BIM 技術(shù)的協(xié)調(diào)性特點而言，該技術(shù)主要體現(xiàn)在實際建設(shè)工作與設(shè)計工作過程中。因為在開展實際建設(shè)工作時，相關(guān)設(shè)計人員和管理人員需要對建設(shè)與設(shè)計工作有初步的規(guī)劃，這樣可以保證后續(xù)工作的實際秩序。不僅如此，因為BIM 技術(shù)能夠呈現(xiàn)出更加直觀的建筑模型，這樣能夠使技術(shù)人員更加全面地知曉整個建筑的相關(guān)情況，可以充分利用該模型預(yù)知施工工作中可能會出現(xiàn)的問題并及時反映，商討出有效的解決措施，進而對工作計劃做出進一步調(diào)整與優(yōu)化。

第三，BIM 技術(shù)具備經(jīng)濟性的特點。與其他類型的建筑相比，裝配式建筑具備完整的設(shè)計方案，實際工作周期偏短，能夠有效節(jié)約資源，這也就在一定程度上突出了裝配式建筑設(shè)計工作的重要程度，而BIM 技術(shù)對建筑設(shè)計工作發(fā)揮著不可或缺的作用。不僅如此，裝配式建筑能夠合理控制工作期限，充分利用各種資源，科學(xué)使用BIM 技術(shù)可以將這些優(yōu)勢最大化地呈現(xiàn)出來，具備有效的經(jīng)濟性特點。

2 裝配式建筑的相關(guān)情況

在建筑領(lǐng)域，與裝配式部件有聯(lián)系的結(jié)構(gòu)就可以看作是裝配式建筑結(jié)構(gòu)。值得一提的是，該類建筑結(jié)構(gòu)屬于一種新型設(shè)計類型，該種建筑結(jié)構(gòu)是順應(yīng)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略進一步深化的產(chǎn)物，與傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)和建筑方法有著很大的差異，具體來說：一方面，裝配式建筑結(jié)構(gòu)屬于環(huán)境友好型的建筑結(jié)構(gòu)，對環(huán)境破壞程度相對較小。一般情況下，設(shè)計人員制定的建筑結(jié)構(gòu)都屬于無污染類型，是綠色施工工作中應(yīng)用頻率最高的建筑結(jié)構(gòu)。另一方面，該建筑結(jié)構(gòu)能夠充分利用各種資源，有效避免了資源浪費問題的發(fā)生，特別是對于相關(guān)企業(yè)而言，企業(yè)能夠降低實際損失，保證自身的實際效益。因為該類建筑結(jié)構(gòu)可以在保證工作質(zhì)量的前提下，有效降低資金投入，提高工作分配效率[2]。就目前情況而言，裝配式建筑設(shè)計是一種性價比較高的設(shè)計方法。但是，眾所周知，社會進步速度較快，裝配式建筑結(jié)構(gòu)要想取得更加長久的發(fā)展，必須要和社會進步的產(chǎn)物有機結(jié)合，進一步完善自身的建筑方式、工藝等，例如：在裝配式設(shè)計工作中，加大BIM 類技術(shù)的應(yīng)用力度，從而可以有效推動裝配式結(jié)構(gòu)具備更廣闊的發(fā)展前景。

3 BIM 技術(shù)的在裝配式建筑設(shè)計中的應(yīng)用現(xiàn)狀

在現(xiàn)實生活中，使用BIM 技術(shù)可以有效整合當(dāng)前的實際情況，為建筑環(huán)境與實際需求相契合提供了契機。一般情況下，人們普遍認(rèn)為：建筑環(huán)境只是建筑區(qū)域內(nèi)的自然環(huán)境。然而，事實并非如此，這種說法并不全面。因為實際建筑環(huán)境除了包含建筑區(qū)域的自然環(huán)境，還包含工程面臨的社會環(huán)境和實際建設(shè)環(huán)境，這也就使得在實際工作過程中，相關(guān)工作人員需要考慮經(jīng)濟、管理、發(fā)展等因素。對于裝配式建筑而言，實際應(yīng)用需求比較明顯，整體效率相對較高，具體包括：工作效率、經(jīng)濟效率等，這也就說明在實際設(shè)計工作中合理使用BIM 技術(shù)可以有效提高建筑設(shè)計工作的實際價值[3]。

就整個建筑行業(yè)而言,在傳統(tǒng)的工作中各部分之間都屬于單向連接的關(guān)系，各部分之間缺乏直接關(guān)聯(lián)，這也就導(dǎo)致傳統(tǒng)建筑工作各個環(huán)節(jié)交流不夠充分，進而導(dǎo)致狀況百出。正是由于這種單項關(guān)聯(lián)的關(guān)系，設(shè)計工作與實際建筑工作之間缺乏直接性聯(lián)系，以至于工程的實際應(yīng)用與建設(shè)工作無法相互聯(lián)系。另外，建設(shè)工作未按照設(shè)計方案開展的情況時有發(fā)生，這在一定程度上大幅降低了設(shè)計工作的實際價值，特別是在開展商用、民用建筑的建設(shè)工作時，這一問題特別突出。

與傳統(tǒng)建筑行業(yè)形成鮮明對比，現(xiàn)階段，使用BIM 技術(shù)可以在實際設(shè)計工作中將各單位有機結(jié)合，具體包括：設(shè)計單位、施工單位、建設(shè)單位等，這樣有效保證了各部門之間的溝通與聯(lián)系，使設(shè)計人員能夠?qū)Ω鞑糠值南嚓P(guān)情況進行全面了解，能夠制定出更加符合實際需求的設(shè)計方案。

4 裝配式建筑工程施工過程中BIM 技術(shù)的應(yīng)用方式

在使用BIM 技術(shù)開展實際工作時，首先，需要綜合利用涉及整個工程項目的各類信息，然后開展三維模型的建設(shè)工作。值得一提的是，使用BIM 技術(shù)不僅能夠建立出更加可視化的模型，最大的優(yōu)勢在于該技術(shù)能夠在整個工作過程中進行使用，有效將各環(huán)節(jié)的信息進行整合。通過借助三維虛擬技術(shù)構(gòu)建科學(xué)的數(shù)據(jù)庫，保障實際建設(shè)工作的相關(guān)情況能夠與數(shù)據(jù)庫的各種數(shù)據(jù)進行實時連接，是BIM技術(shù)的關(guān)鍵之處[4]。另外，使用BIM 技術(shù)能夠提高使用數(shù)據(jù)庫中的信息參數(shù)開展具體工作的準(zhǔn)確度，這樣為實際決策工作提供了依據(jù)，有效降低了資金投入，為企業(yè)創(chuàng)造更大收益提供了保障。

4.1 在建筑施工數(shù)采集中的應(yīng)用

在建筑施工過程中，使用BIM 技術(shù)進行數(shù)據(jù)采集的主要表現(xiàn)如下：通過借助數(shù)據(jù)庫中存儲的數(shù)據(jù)，使用電子地圖或?qū)嵉乜疾斓染唧w手段搭建相應(yīng)的平臺，然后實現(xiàn)讀取數(shù)據(jù)、保存數(shù)據(jù)等具體使用功能。不僅如此，在整個工作過程中，還需要進行三維模擬工作，以達到檢驗的目的。另外，通過調(diào)整系統(tǒng)的相關(guān)功能可以引入特定的格式，進而開展系統(tǒng)的管理與維護工作，這樣可以有效保證管理工作的實際效率，還可以有效實現(xiàn)項目系統(tǒng)管理與軟件管理工作有效連接的目標(biāo)，可以在一定程度上推動建筑行業(yè)進一步發(fā)展。除此之外，使用BIM 技術(shù)分析、建立相應(yīng)的動態(tài)系統(tǒng)，在系統(tǒng)開展相應(yīng)管理工作時，可以自動計算相關(guān)信息，做好信息統(tǒng)計工作，有效推動BIM 技術(shù)更深層次的應(yīng)用。

4.2 在建筑施工組織中的應(yīng)用

在現(xiàn)實生活中，一般情況下，圖紙設(shè)計工作和具體的準(zhǔn)備工作共同構(gòu)成施工組織這項工作。對于圖紙設(shè)計工作而言，要求相對嚴(yán)格并且必須要保證設(shè)計的圖紙準(zhǔn)確度高，因為該項工作會關(guān)乎整個工程的各個方面，為后續(xù)的具體建設(shè)工作提供相應(yīng)的依據(jù)。需要注意的是，開展圖紙設(shè)計工作時，必須由建設(shè)單位與設(shè)計單位共同決定，同時需要實地考察實際施工區(qū)域，深入了解相關(guān)情況，進一步分析，制定科學(xué)的設(shè)計方案。至于準(zhǔn)備工作，則需要按照相關(guān)規(guī)定嚴(yán)格擺放相關(guān)材料和設(shè)備，盡可能保證材料擺放順序與實際施工操作順序相符，與此同時，需要做好相應(yīng)的標(biāo)記。對于涉及到的吊裝工作，工作人員則需要提前準(zhǔn)備好控制線，明確實際使用規(guī)格之后再開展具體操作工作。

4.3 在建筑施工監(jiān)督檢查中的應(yīng)用

毋庸置疑，在整個工作過程中，各部門都可以使用BIM技術(shù)，無論工作人員身處何種地位，扮演何種角色都能夠?qū)ぷ鬟^程中涉及到的各種信息進行全面了解。因此，相關(guān)監(jiān)管部門在開展具體工作時，可以使用BIM 技術(shù)建立的數(shù)據(jù)庫與實際建設(shè)工作信息進行比對與審核，再派相關(guān)工作人員去施工現(xiàn)場進行實地檢查，這種做法可以提高管理工作的實際質(zhì)量和精準(zhǔn)度。

5 結(jié)語

伴隨科學(xué)技術(shù)不斷更新?lián)Q代，建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢越來越明顯，即便有了更多先進的建筑技術(shù)和方法，相關(guān)工作人員仍不能局限于這些技術(shù)和方法，而是應(yīng)該進一步挖掘更加合適的技術(shù)和方法開展具體工作，提高裝配式建筑的建設(shè)力度，使BIM 技術(shù)擁有更廣闊的發(fā)展背景，為推動建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供有力保障。