BIM技術在裝配式建筑設計中的實踐研究

楊愛萍 沈軍成

【摘要】近年來，網絡技術不斷發展，隨著BIM作為技術應用熱點的興起，以BIM結合模塊化的裝配式建筑設計方式逐漸成為推動我國建筑工業化快速發展的有力抓手。在國家相關政策和行業規范的出臺支持下，我國裝配式建筑將迎來新的發展階段。文章介紹了裝配式建筑與BIM技術兩者相融合的發展趨勢，通過闡述裝配式建筑的模塊化理念及設計方法，分析了基于BIM相關軟件平臺下的模塊化設計過程及其意義，進而探究與BIM技術結合的模塊化設計在裝配式建筑中的實際應用價值。

【關鍵詞】BIM技術;裝配式;建筑設計;實踐

目前，我國裝配式建筑產業迎來了發展的春天，在國家政策強力支持下，產業、技術及應用領域均有長足發展。隨著裝配式建筑應用范圍的不斷拓展，其在工程質量管理與建筑結構設計精度上暴露出一些問題。萌發于建筑工程實踐的BIM技術，能夠較為有效地解決當下我們所面臨的諸多問題。裝配式建筑產業得以發展的核心原因之一在于，通過預先的結構設計能夠滿足建筑工程的空間配置及原料供給。換言之，在裝配式所占比率較高的情況下，某一建筑工程已經在結構設計中被事先完成了。可見，建筑結構設計對于整體建筑工程來說極其重要。鑒于建筑工程建設過程的多方參與性、工程目的的高效節約性、生命周期中工程的易改變動性等因素，建筑結構設計幾乎關聯了從建筑工程方案到建筑物拆除的所有環節和事項。無論從建設本身，還是對建筑物事后維護，BIM技術在其中的有效應用，必然能夠一舉多得，提高工程質量效率，同時利于其他與工程相關作業的開展。

1、BIM技術與裝配式建筑

（1）BIM技術涵義，BIM技術利用在建筑行業可以做到信息共享與多維展示，是建筑行業未來的發現所向，被廣泛使用會是必然。BIM技術它不是一個單獨的建模技術，也不是一個單純的模型，它是一個新的概念，是對建筑業信息技術水平的再完善。BIM技術是建筑信息模型的簡稱，對一個項目的此模型進行創建，需要這個項目的各類信息、數據進行收集，利用數字信息虛擬仿真建筑物的真實信息，它大多以三維模型或數據庫的方式進行呈現，具有協調性、可出圖性、模擬性、可視化等特點。對此技術運用在建筑中，可以有效的對施工成本進行降低，同時可以對生態環境做到保護。（2）裝配式建筑的涵義，裝配式建筑是對建筑產品的預制構件在數字工廠中生產，將生產完成的裝配式構建通過運輸工具，運輸到具體的施工現場完成拼裝的建筑。利用新技術對預制建筑進行生產，可以做到最大程度降低能源的消耗、對社會經濟的發展起到促進作用、對生產的效率提高、促進建筑質量與品質的提升。就我國的建筑行業來說，它的工程技術水平不能很好的對建筑創新需要做到最大化滿足，BIM技術和預制建筑都是新型科技技術，是工業化與信息化技術不斷發展的產物。BIM技術應用在裝配式建筑，可以對建筑的發展進行指導與引導，做到將裝配式建筑施工過程中的問題迅速有效解決。

2、BIM技術在裝配式建筑設計中的實踐研究

2.1在圖紙設計方面的應用

裝配式建筑的圖紙設計非常重要，直接關乎各種預制構件的型號和數量，預制構件的生產廠家會根據設計圖紙進行批量生產，如果設計圖紙發生錯誤，將會造成巨大的經損失。同時，裝配式建筑對裝配的精密度要求非常高，設計圖紙影響著整棟建筑的安全性和穩定性，關乎施工人員的生命安全。傳統建筑模式的主觀因素過多，定量分析不足，設計師也無法處理大量信息數據。BIM技術的應用可以有效解決這些問題，在收集土質結構、土壤密度、土壤粘性等信息之后，BIM技術可以對這些條件進行分析，并模擬出真實的土地情況，然后根據工程要求選取施工地點。同時，BIM技術擁有獨特的模型信息數據庫系統，可以將各種構件的型號、尺寸、材質等參數保存到數據庫之中，并通過數字信息技術將其三維化呈現出來，設計師可以將這些構件模型與建筑模型向匹配，觀察搭配效果，從而對構件的各項數據進行更改。另外，BIM技術的模型間具有聯動性，當設計師修改一處參數時，其他各項參數也會隨之改變，提高了建模和改模的效率，也更方便設計師觀察建筑的整體效果，有助于發現設計中的缺陷和隱藏的風險。BIM技術可以提高設計圖紙的準確性和安全性，為生產廠家提供準確的數據，減小了構件生產時的經濟損失。

2.2 PC構件加工階段的應用

首先，PC構件深化設計。施工前，PC構件生產廠根據實施版施工圖進行PC構件深化設計，深化設計圖中整合各專業信息，充分考慮施工預留預埋、鋁模施工、爬架等問題。PC構件為半成品，能否順利安裝，PC構件深化設計是很重要一環，是裝配式設計主要控制點。利用BIM模擬技術，能夠有效解決設計中錯、漏、碰、缺等問題，發現PC構件安裝過程中可能遇到的問題，PC構件設計精度不僅影響PC構件現場安裝質量和效率，還能避免因設計問題造成PC構件的返工。其次，PC構件生產。深化設計圖應經過設計、建設、監理、總承包、設備安裝及鋁模、爬架等單位簽字確認后，方可進行工廠加工生產。BIM深化設計為構件工廠化生產提供了高精準的圖紙信息數據，準確無誤生成物料清單，可通過平臺提取所需信息，安排后續工作。BIM模型的導入，減少了技術人員通過二維圖紙提取構件信息產生的錯誤，可以節省大量人工統計時間，提高工作效率。再其次，構件吊裝。將BIM技術的模擬功能運用起來，有效預演構件的裝載運輸過程，避免出現突發問題。PC構件按指定路線運達施工現場，在進場檢查合格后，方可進行安裝。在PC構件進場前，在BIM平臺中定義每個構件的計劃吊裝時間，實現施工吊裝進度模擬。PC構件進場時，工作人員通過對芯片進行讀取，即可完成驗收工作，有效節約了成本和時間。PC構件安裝時，通過提取相關信息，技術人員能夠復查安裝設備位置等諸多信息，進而高效實施吊裝拼接工序。PC構件施工吊裝完成后，現場會將構件狀態上傳至BIM平臺，便可以實現施工形象進度的查詢及吊裝工作量統計。

結語：

BIM技術應用于裝配式建筑設計中，對裝配式建筑產業整體具有提質、增效的作用，能夠較好地促進裝配式建筑產業的高質量發展。二者的結合不應被局限在個別技術或流程環節上，而應注重在更高層面思考BIM技術對于裝配式建筑設計整體流程的功用與價值，惟有如此，才能科學、合理、客觀地將該項技術應用好，進而發揮其更大的技術價值。

參考文獻：

[1]陳友鵬.預制裝配式建筑施工中BIM技術應用[J].現代物業：中旬刊，2018（12）：224-225.

[2]曾楷晶.BIM在預制裝配式建筑施工中的應用[J].住宅與房地產，2019（9）：187-187.

[3]楊俊.BIM技術在預制裝配式住宅施工管理中的應用探析[J].工程機械與維修，2019（2）：113-115.