BIM技术在装配式建筑设计中的应用

BIM技术在装配式建筑设计中的应用

杨阳

江苏省建筑设计研究院股份有限公司 江苏南京  210019

摘要：随着我国现代化进程的持续推进，城市化建设水平不断提升；人们生活质量的改善需求不断提升，建筑师必须在现有的工程技术应用背景下持续性地优化装配式建筑设计，以满足社会大众对建筑物在功能及形象等方面的多元化需求。对此，本文首先对BIM技术的特点进行介绍，然后对装配式建筑设计方法进行分析，并选择某工程项目作为研究对象，对BIM技术在装配式建筑设计中的应用方式进行详细探究。

关键词：BIM技术；装配式建筑；设计与应用

引言

近年来，我国建筑行业的迅速发展推动了施工技术的进步，为装配式建筑施工提供了切实可靠的技术支持，信息技术的合理运用能够有效提升质量安全管理工作的效率。BIM作为装配式建筑施工中举足轻重的技术手段，其重要意义不容忽视。因此合理运用BIM技术成为时代发展的必然选择，是符合建筑工业现代化的重要依据。

1 BIM技术的特点

BIM技术拥有可视化、协调性以及模拟性等诸多特点与优势，所以在装配式建筑施工过程中运用BIM技术能够起到良好互动作用，以下针对BIM技术的特点进行重点分析。BIM技术具有协调性特点，BIM技术不但能实现装配式建筑施工的立体化管理，还能够对信息数据资源记性整合分析，并构建建筑工程模拟模型。建筑工程项目的施工，通常由设计单位、施工单位双方进行协调与协商。设计单位以及施工单位能够通过BIM技术的应用，进行建筑工程设计细节方面的协调，对建筑工程各个阶段以及各个环节进行有效沟通以及协商，从而保障建筑工程设计方案的时效性，以确保建筑工程整体质量能够符合建设标准，在此基础上减少施工过程中的安全隐患。BIM技术能够使管理工作可视化，传统的建筑工程管理都是以二维平面图纸作为管理依据，对于建筑施工的三维空间理解不到位，使得管理中的问题得不到及时解决，难以为工程的有序施工提供安全保障，同时也会严重影响建筑工程的整体建设质量。BIM技术可以将施工管理中涉及的数据信息立体化呈现，使得管理工作可视化，三维立体模型便于管理人员发现管理过程中出现的纰漏与存在的问题，一旦发现隐患管理人员就可以及时地进行整改，保障了装配式建筑的整体质量，对于装配式建筑行业的发展有着重要作用（如图一）。

图一

BIM技术还具有模拟性特点，仿真模拟系统能够对建筑模型进行全方位的立体展示，管理人员要介入信息设备以及专业系统，将装配式建筑施工中的相关数据进行上传整理，在建模过程中，找出装配式建筑施工中的缺陷以及不足并加以修改完善，提升装配式建筑施工的整体质量。另外，BIM技术还能够对建筑物使用年限进行科学合理的预估，最大限度保障建筑工程项目的建设能够高效进行。

2 BIM技术在装配式建筑设计中的应用

2.1图纸方面

在当代装配式建筑的设计中，设计图纸上的尺寸设计也起着不可或缺的作用，因为尺寸与实际生产组装的各种建筑配件有着非常直接和密切的关系。一旦设计出现问题，图纸设计中的尺寸或其他任何有所关联的东西都会造成重大错误，可能造成非常严重和巨大的经济损失。在装配式建筑结构中，大多数情况对钢筋装配量的设计精度和可靠性有非常严格和细致的要求，因此设计和施工图本身从某种角度来看，这对于维护质量、安全、可靠性和施工至关重要，对整个工程建筑系统的稳定性会起到相当重要的作用。如果施工图出现错误，甚至可能直接影响现场施工人员和设备的生产安全。在传统的工业建筑领域，鉴于大多数建筑师的建筑理念都比较主观，很多细节的量化分析显然是不够的，对这些庞大复杂的设计数据进行综合处理，并借助BIM分析技术的运用，更高效、更快捷地解决此类分析问题。数据收集完成后，对土体模型的进一步建立、分析和设计、修改可能有很大程度的参考和帮助，也能为建筑设计人员设计整体效果和观察分析土体予以很大的优化途径。因此，BIM技术在设计图纸中的应用，能快速有效地起到安全警示作用，得以快速为生产相关配件材料的相关厂家和企业带来更准确、更全方位的产品参数内容，有效避免材料配件可能因设计和生产失误造成巨大的产品损失。

2.2 BIM施工深化设计

通过BIM技术对施工进行深化设计，可促使预制建筑信息模型更加准确可靠。在该建筑项目中，预制构件生产包括叠合板、预制内外墙板、楼梯、叠合梁等。先借助软件来建立一个建筑结构模型，其中包括了各种非图形数据信息。通过这些数据，可形成任意视图，并借助建筑模型来分析材料用量，计算面积以及造价。整个装配式建筑的构件为灌浆套筒连接模式，为了使构件连接度更强，需将位置的精细程度控制在1mm范围内。传统的拆分设计，会使得钢筋和线管之间产生冲突，所以要通过BIM来进行合并设计。项目单位设置0.1mm，误差不能超过1mm。借助钢筋距离外表面的参数确定钢筋位置、弯钩长度，设计和修改柱、梁、板、钢筋的材料与位置。建立了构件模型后，要将其放进之前的模型库中，产生一个完善的BIM模型。

2.3设计阶段

目前，装配式建筑工程的整个设计工作过程，仍然沿袭着传统的现浇建筑设计施工的一般流程，设计仍需依据传统现浇建筑的基本方法完成。各装配式建筑专业设计单位联合进行专项评审设计，结合深化主体的设计图纸发现缺陷，提出一些不符合国家装配式建筑相关设计技术规范和标准，然后立即将缺陷信息反馈给深化主体设计监理进行合理调整。如此反复，不仅浪费了业主大量的施工时间，而且一些关键部位业主无法随意调整，直接造成该项目装配式建筑的主体设计管理。在长期被动的情况下，预制主体构件的分体设计存在严重的不科学合理缺陷，最终造成整个工程造价提高等问题。BIM技术的可见性和协同性能够快速有效地解决这些复杂的问题。应用于BIM的技术数据可视化，可用于分析预制构件的合理性，对涵盖的相关专业信息可借助检查分析和碰撞试验进行核对。从某种角度来看，这对于一些设计不合理的预制构件模型的实际碰撞变形信息，可及时在构件模型图中直接标注，并立即通知其他相关技术部门负责人，要求及时进行技术变更，可见，借助于BIM可视化技术的良好配合，能够快速、高效、灵活地协调所有工程人员，将可视化技术特性应用在BIM构件模型中，解决实际设计活动中实际存在的问题。

2.4碰撞检查

在优化设计结束后，需对构件与钢筋进行碰撞检测。在此结构设计中，构件碰撞现象较为严重，在应用以往二维设计时，需花费大量精力和时间解决钢筋与钢筋以及构件之间的碰撞问题。在完成装配式建筑设计之后，应用PKPM软件可对构件、钢筋等方面进行全面的碰撞检测。例如，建筑结构与管线之间的碰撞，主要包括梁柱节点位置预制梁底与预制柱外伸纵筋之间的碰撞、预制板外伸分布筋与预制梁箍筋两者间的碰撞。若在设计过程中存在类似情况，则可调整箍筋或者是纵向钢筋的距离，从而起到优化设计的作用（如图二）。

结束语

综上所述，装配式建筑施工中包含不同的专业，而且需要维持各个专业之间的协调性。比如在生产了构件之后，必须在现场进行拼装。为了保证施工的成效和质量，可通过建筑信息模型来进行模拟，并借助软件来对设计进行修改，明确预制构件的装配流程、施工要求等。全面提升装配式建筑的施工效率。

参考文献

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[2]戴海香.在装配式建筑中BIM技术的应用价值探究[J].农家参谋，2020（20）：111-112.

[3]刘洋.装配式建筑结构设计中BIM技术的应用研究[J].工程建设与设计，2020（19）：17-19.