BIM 技術在裝配式建筑設計中的應用分析

寧偉

（中國水利水電第十一工程局有限公司，河南 三門峽 472000）

現階段，從裝配式建筑結構的施工流程來看，主要以設計、生產、施工、安裝為主，在預制工廠內根據前期所設計的各個構件來組織生產，對各個構件加以適當的優化，保障構件質量，這種預制生產、現場安裝的方式有效提升了整體的施工效率。此外，裝配式建筑結構下的施工安裝作業，有效實現了裝配式安裝施工與裝配件設計的結合，保持了各個結構施工的協調性與高效性。

一、BIM 技術的特點

BIM 技術顯著特點主要包括，能夠展現出可視化的模型、實時動態模擬、兼顧多方面協調、優化設計方案等。對于能夠展現出可視化的模型，主要可表現為，通過相關設計師理論設計，基于二維圖紙等的參數信息通過電子計算機加以整合，為相關企業或部門展示出一個具體可視化的結構模型，其能夠最大程度還原工程結構和相關技術要點。根據這一特點，在工程建設方面，經常會遇到各種各樣的不可視的工程盲點，此刻運用BIM 技術就能夠有效地解決這一問題，實現裝配式建筑工程建設人員更好地把握工程進度和情況，進而做出更好的管理和應對。對于兼顧多方面協調，在工程設計建設之前，都會經歷招標和投資方投資等相關進程，在此過程中由于參與方較多，各方都有自己的態度和意見，難免會產生意見分歧或其他現象，這些在工程設計建設中都是難以避免的。而在工程設計建設之前可以很好地運用BIM 技術，就可以實現提前對相關工程建設的內容和參數通過可視化表現出來，促進多方面的協調，對于實現裝配式設計建設的正常開展具有極其重要的影響。對于BIM 技術同樣具有其他多方面的優勢和特點在對于工程建設等方方面面都有著或多或少的重要影響。

二、裝配試建筑的特點及要求

（一）裝配式建筑的特點

裝配式建筑結構應用在工程領域中，不僅縮短了施工周期，更是保持了不同施工模塊和流程之間的協調性。首先，在施工作業開展時，預先制定的構件使得施工企業在施工現場有足夠的時間和精力來完成其他環節的施工作業。因此，裝配式建筑的施工效率更高，不同施工流程之間的銜接更好。其次，因為裝配式建筑在構件生產時采用的是標準化方式，各個構件更具先進性和環保性，從而帶動了整個建筑行業的發展。最后，裝配式建筑在計算機技術等的輔助下，精度控制更為便捷，不僅提高了設計水平，同時也提高了工程質量和效益。

（二）裝配式建筑結構設計的要求

裝配式建筑結構設計中，可行性和實用性是必須要堅持的原則。專業的結構設計人員在開展設計工作時，應該考慮裝配式建筑的使用功能、安全性和抗震性是否達到了結構標準要求。由于裝配式建筑結構的構成要素繁多，為促進結構目標的實現，專業設計人員應開展精細化設計，以保障各個結構細節問題的處理。此外，裝配式建筑中的節能環保性設計也應該達到要求，設計人員應綜合分析能源消耗、環境保護等方面的要求，將裝配式建筑的結構高度、結構不規則項、復雜指標等控制在特定范圍內。初步設計環節，尤其要進行材料、結構體系、結構布置等的綜合對比，從經濟性、可行性、安全性等角度，確定最佳的結構設計方案。

三、BIM 技術應用到裝配式建筑設計中的優點

裝配式建筑的各結構部件的標準化特性較強，因為生產廠家采用標準化設計、工廠化生產各結構部件，隨后通過專業運輸工具把結構部件運到建筑施工現場實施裝配化施工，形成完整的建筑，實現信息化管理、智能化應用，凸顯環保、節能、高效、低成本等優勢。

（一）降低模擬性

在裝配式建筑設計的運用中，改變傳統的畫圖紙方式創造，利用新科技技術手段通過對信息進行開展技術，降低畫圖方式帶來的物理性誤差問題，同時在工程建造過程中對于修改會更加清晰，包括修改過程也會更加簡便。在工程建造過程中的施工質量問題上可以詳細掌握施工動態，讓施工過程更加的具體化和清晰化。同時也方便了建筑過程按部就班的實施，避免出現實施錯誤這種大風險的出現。它相比之前傳統的建筑依靠的圖紙技術會更加科學化、更加詳細。在施工過程中也讓設計師與施工隊的交流溝通變得更加便捷起來。BIM 技術的使用可以在建筑施工之前對于施工過程進行模擬，可以切實看到施工過程中出現的問題。再根據出現的問題做出調整和改進的備相關補救措施，這從建筑工程的施工質量來說提高了工程的適應性和使用年限及安全性。模擬性的存在會讓施工團隊在施工過程中對于容易出現問題的地方更加清晰，同時增進施工團隊人員的細心的工作態度。這顯然是BIM 技術給其帶來了很大的方便。

（二）全方位記錄信息

可以全方位的去記錄一個設計信息。BIM 技術是在計算機的基礎上進行的，所以對于建造過程中的信息可以有一個詳細的、完整性的收錄作用。不管是在設備信息方面還是在質量管理方面都可以保障信息全面性的存在。施工質量管理方面，其相關的信息是非常零碎的。例如，建筑工程中建筑材料就可能幾百上千種，建筑團隊人員的相關信息也是一個大量的信息庫。而BIM 技術的加入，對信息數據的管理方面就有著全面性的優點，避免了信息丟失的存在。BIM 技術可以實時的根據建造情況提前做好大量的數據準備工作，省去了大量的前期準備時間，并且信息化科學性的信息會比人為的信息更加精準。通過前期數據的準確收集，在后期的建造過程中就會起到非常的大作用，會讓整個建筑過程的整體價值體現達到最大化的，這點是不需要去質疑的問題，也是非常關鍵的。

（三）具備海量材料

由于不同年代的巖土以及不同年代的建筑風格設計都會影響到建筑的質量問題。所以，我們對于不同的地區，首先要對巖土進行一定的分析，分析這些巖土的形成年代，形成原因以及這些巖土的組成成分。想要更好地開展裝配式建筑設計工作，我們必須要做的一個工作就是充分分析該地段的巖土情況。而BIM 技術有一個特點就是可以儲備海量的個性化材料。從而使得建筑在實施的過程中可以充分分析不同時代的巖土以及這些巖土的形成原因等等關于巖土的各種情況。針對不同的巖土情況制定出獨特的建筑設計。這樣，BIM 技術可以儲備海量的個性化材料可以大大提高裝配式建筑設計的工作效率和質量，這個優勢是非常重要的。

（四）加快設計圖紙的速度

BIM 技術它可以有效地將設計圖紙的速度加快。我們都知道，BIM 技術的發展為建筑行業帶來了前所未有的變革。在過去的生活中，對于一個裝配式建筑的設計需要進行的另一個重要步驟就是根據實踐調查結果制作出建筑圖紙。傳統的裝配式建筑設計時，需要設計人員先修改設計模型，然后修改平面圖，剖面圖，細節圖等等多個配套圖紙，制作圖紙的過程浪費了大量的時間與精力。然而應用BIM 技術后，工程模樣，平面圖，剖面圖，細節圖相互關聯，錯綜復雜，設計人員只需要修改模型就可以同步得到修改后的各個圖紙。在很大程度上有效地節約了設計人員的時間，從而提高了裝配式建筑設計以及施工過程的整體工作效率。如果相關負責人可以有效關注到這個技術，那么裝配式建筑設計的工作它一定可以更快更好的發展。

四、裝配式建筑標準化設計方式工程運用方式

BIM 技術能夠對相關部門做到有效整合，協調各個職能部門和工作人員的相互配合與發展。這項優勢在解決裝配式建筑設計中的問題具有重要作用。培養技術人員提升專業素養。想要將BIM 技術更好的應用到裝配式建筑中，這就要求相關技術人員有一定的專業素養。BIM 技術是新時代下工程設計建設方面的革新技術，其地位在現代工程設計建設中是不言而喻的，為能夠適應這一新技術新理論就需要化工工程企業能夠在人才選拔和培養方面建立起完善的制度與管理機制。

（一）建立健全設計體系

我國的裝配式建筑施工技術在多年的發展中取得了一定的成果，但依然存在著很多的技術難題。各個工程企業在裝配式建筑的結構設計和施工過程中，要不斷積累結構設計經驗，建立完善的結構設計體系，在該體系中明確規定裝配式建筑的結構設計流程、標準等基本內容，為設計人員的設計工作提供制度指導。與常規的住宅式建筑不同，裝配式建筑結構設計更需要構建可行且完善的標準設計體系，該體系由標準化戶型模塊和標準化交通模塊所構成。交通模塊，重點是要進行裝配式建筑中樓梯、電梯井、過道等基本交通要素的標準化設計，而戶型模塊方面，重點要進行內部空間結構的優化，使得空間形狀、尺寸能夠達到標準化設計需求。

（二）技術設計與構件設計

在裝配式建筑中強化技術設計至關重要，相關設計部門要提高重視度。在技術設計之前要注重對項目建設外部環境、成本預算以及整體設計目標進行分析，保障建筑預制構件能一次成型，確保構件運用中能滿足科學化設計要求。相關設計部門要注重與施工單位要擬定規范化的技術設計要求，保障設計方案在實踐中可執行性全面提升，為裝配式建筑補充更多參考方案。在全面提升建筑項目功能基礎上，要對建筑設計平面以及立體層面實施全面設計優化。在立面構件設計中，要注重擬定多樣化的構件設計組合方式，突出實用性與多樣化要求。

（三）初期設計與方案設計

裝配式建筑要注重對建筑標準要求集中分析，對現澆底部層數實施針對性分析。對各類專業管線布設之間的異同之處進行分析，能為預制構件建設提供較多方案。當前要注重對項目施工過程進行判定，能掌握時間要素、質量要素、成本費用等，促使技術方法運用成效全面提升。在方案設計階段，相關設計人員要注重對各項設計參數集中整合，對各類預制、預留、預埋構件等作為考量標準，能有效優化施工方案設計。

（四）優化預制構件的節點設計

節點設計是裝配式建筑結構設計中的一個難點，且節點設計是否合理，關系到裝配式建筑結構的穩定性與安全性。在傳統的節點設計中，一般選用的是鋼筋或者套筒連接方式，這些連接材料的價格偏高，也就導致整個結構的建設施工成本較高。從經濟性的角度出發，設計人員在裝配式建筑結構設計中，為提高節點設計水平，可以通過優化預制構件之間、預制構件與現場混凝土構件之間的節點連接方式來最大限度地提高結構性能。

五、結語

綜上所述，裝配式建筑結構具有更為突出的優勢，工程企業在開展裝配式建筑施工建設的過程中，應根據總體的建筑建設需求，堅持實用性、可行性、安全性的設計原則，加強結構設計優化，充分提升裝配式建筑的結構性能，進一步促進裝配式建筑社會效益和經濟效益的提升。