BIM技术在装配式建筑深化设计中的应用

BIM技术在装配式建筑深化设计中的应用

王,亮,王,萍,卢柱耀周志强,杨和海

中建三局集团华南有限公司 广东省广州市510145 湖北汤臣盛达建设工程有限公司 湖北武汉430061 中建三局集团华南有限公司 广东省广州市510145中建三局集团华南有限公司 广东省广州市510145 中建三局集团华南有限公司 广东省广州市510145

摘要：随着计算机技术的快速发展，ＢＩＭ技术也随之成熟和完善起来。目前我国建筑行业中广泛应用到ＢＩＭ技术，优势十分显著。BIM技术是对建设项目的数据信息进行全面收集，并在此基础上建立项目的3D模型。装配式建筑设计中应用BIM技术时应先建立BIM模型，所有构件在BIM系统中均有编码，并且编码具有唯一性。施工现场只需借助编码便可以快速识别构件，从而便于组装构件，有利于提高施工精度与施工效率。基于此，对BIM技术在装配式建筑深化设计中的应用进行研究，以供参考。

关键词：BIM技术;装配式建筑;设计应用

引言

近年来，装配式建筑的数量越来越多，同时与装配式建筑相关的研究和实践不断增加。装配式建筑与普通建筑存在明显的差异，其深化设计具有容错率低、协同度高以及精细化等特征。ＢＩＭ技术是将建筑的功能特性结合物理实体数字化技术，将建筑工程科技化。在建设建筑工程时，利用科学技术传输和分享数据。因此，装配式建筑深化设计中应积极应用BIM技术，充分提高深化设计的整体效率。

1BIM技术在装配式建筑的应用原则

1.1模数化设计

装配式建筑的模数化设计指的是利用基本模数、扩大模数和分模数的RNG方法将预制构件、建筑组合件等内容和尺寸进行设计，实现建筑工业化、标准化和智能化，确保主体结构和整体协调之间能够更加和谐。此外，模数化设计的另一作用在于确保建筑构件的规格化与通用化从而达到多层次的建造要求降低生产成本。按照《建筑模数协调标准》的相关要求以及模数协调标准制定比例，在平面设计时可以考虑采用基本模数或是扩大模数，保障构件从设计生产到最终的组装阶段都能实现尺寸协调要求。构配件在使用多种材料时，不同的材料要和建筑的整体尺寸关系之间保持和谐。

1.2协同设计

装配式建筑的协同设计指的是各个生产单位在配合和协同工作的前提下完成专业化设计和一体化设计，一方面保障设计质量，另一方面及时发现可能存在的各类问题提升专业配合度。特别是对于装配式建筑而言，与传统混凝土现浇建筑模式相比，其现场组装方式决定了很多构件之内可能存在预埋件，如果设计阶段没有考虑到这些方面的内容，那么现场组装时可能很难采取后续处理方式。这说明协同设计阶段建筑师和工程师们需要明确各自的协同责任，利用BIM技术搭建系统化平台，让各个专业都可以在平台上设计并共享设计成果，生产方和施工企业也可以在早期进入平台内完成工作协调。

1.3参数化设计

装配式建筑因为特性，将建筑分为多种不同尺寸的构件，同类构件主要区别在于尺寸的差异，ＢＩＭ软件因其自带参数化设计功能，利用ＢＩＭ软件的参数化功能绘制预制混凝土构件，同类型构件只需一个模板，根据实际尺寸填人对应参数，极大的提升绘图效率，因软件已存人相关规范，若设计人员出现尺寸偏差或结构错误时，可及时报错。

2装配式建筑ＢＩＭ技术深化设计的应用难点

2.1沟通难

ＢＩＭ深化设计与上游规划设计单位及下游生产施工单位沟通多，信息量大，参与人员多，沟通复杂。深化设计人员需根据业主、设计方、构件厂、施工单位、预埋件供货商等单位进行信息交流，将各方要求融人图纸中，如果缺失统一的流程及信息优先级的约定，导致各方信息及要求存在一定的冲突，为深化设计工作带来一定的难度，造成图纸的复杂及大量的变更。

2.2数据缺乏统一管理与运用

目前深化设计图纸及模型多为一个项目使用，完工后模型及数据封存，缺乏对数据的整体利用，针对不同项目同类问题重复出现，多依靠技术人员的经验，缺乏可靠的理论依据，不能形成固定的体系供新人学习。相关技术总结、进度计划安排、质量、安全、成本、现场管理等数据并未融人模型，并加以利用。

3BIM技术在装配式建筑深化设计中的应用

3.1提升设计效率

传统建筑结构施工设计图是以平面图的形式来呈现的，是一种二维图纸。以往的建筑工程人员往往会由某一关键节点绘制三维图，借此来拆分细化建筑结构，帮助施工人员理解。但这种定点式的分离方法，无法直观区分预制结构和现浇构件，也无法对某一部分展开整体设计及布局优化。而BIM软件可绘制出各种专业图纸，根据事先导入的数据，对建筑结构展开预制设计，将2D平面设计图转换为3D表达形式，以具备高度可视性的三维模型来帮助建筑工程负责人员直观分析建筑设计图纸中的问题，并展开针对性的调整。

3.2提升尺寸及布置设计的科学性

运用BIM技术设计生成建筑图纸时，设计人员可借助所获取的建筑剖面图及平面图来掌握建筑物各类材料的尺寸信息，如钢筋等重要材料。信息化技术手段的运用可强化装配式建筑中钢筋材料的设计效果，相关人员可借助BIM技术来分析所需用到的钢筋材料数量及各项参数，为整体布局设计打造良好基础。如在设计预制梁钢筋时，设计人员需对梁跨中后浇带的纵筋实施切开处理，进而开展后续浇筑工作，为其他施工环节提供极大便利。设计分析梁段的最大值时，需对箍筋实施加密处理，分析设计所需的钢筋、箍筋数量及箍筋间的相互距离。工作人员可借助BIM技术展开模拟分析，对各项复杂数据进行处理，并分析设计情况是否与实际需求相符，有效提升设计科学性。

3.3装配式建筑协同设计中应用

首先，在制定建筑设计方案的过程中应用BIM技术，对于建筑设计方案的制定来说，BIM技术的应用能够使建筑施工设备、装修与结构等实现整合，根据建筑预制构件的各项要求进行设计。在制定设计方案的过程中，基本要求通常为安全技术，有效保障施工人员的安全，通过建筑模型来确定好建筑的平面结构与立面结构。在建筑平面的施工过程中，应当符合建筑立面设计的相关要求，建筑的地板与墙面也需要进行整合，依靠专业的协同性，促使建筑设计方案的合理性。其次，设计方案实施初期应用BIM技术，对于装配式建筑的施工来说，应当选用性价比较高的装修材料，使各个基础性的施工实现整合。在对建筑立面进行设计的过程中，应当应用BIM技术对建筑的现有数据进行全面分析，开展建筑项目设计方案的可行性实验，对其中的各种潜在的因素进行全面考虑，比如开关的位置、弱电箱的位置等等。

结束语

建筑信息化技术（ＢＩＭ技术），具有可视化、集成化、参数化等优势，已逐渐代替传统ＣＡＤ技术，因其可以应用在装配式项目的不同阶段，除了ＢＩＭ软件构建信息管理的应用，也可以扩大其他领域的应用技术，包括其中虚拟现实施工技术、数据分析和数据挖掘技术，三维激光扫描、物联网、移动设备、云计算。应用ＢＩＭ集成技术将建设终端网站，将是一个重要的工程实践和创新。目前多个城市已将ＢＩＭ技术的使用作为投标及装配率计算的加分项。

参考文献

[1]王磊.基于BIM技术的装配式建筑装修一体化设计及措施探讨[J].工程技术研究,2022,7(03):188-190.

[2]邵骏.装配式建筑设计中的BIM方法应用探究[J].房地产世界,2022(03):56-58.

[3]羊英姿.BIM技术在装配式建筑施工中的应用[J].产业与科技论坛,2022,21(04):58-59.

[4]王伟,王茜,祝巍,王峰,陈琳.BIM技术在装配式建筑中的应用研究[J].重庆建筑,2022,21(01):15-17.

[5]孙彰蔚,覃建达,江永强.装配式建筑应用与发展分析[J].陶瓷,2022(01):146-148