裝配式建筑設計的BIM方法分析

摘要：隨著建筑行業不斷發展，建筑形式也更為多樣，裝配式建筑可實現預制件的靈活運用，滿足了建筑施工的多元要求，便于加強施工進度與質量控制，且施工成本也有效降低。裝配式建筑設計的實現，離不開BIM技術的支持，以保證建筑結構設計的節能性與實用性。本文就裝配式建筑設計的BIM方法進行簡要分析，僅供相關人員參考。

關鍵詞：裝配式建筑；設計；BIM方法

引言

所謂BIM技術，是建筑信息模型，基于建筑項目相關信息數據可建立一種模型，在充分表達建筑工程特性的基礎上，應用數字化技術更新模型數據，整合階段信息，從而實現建筑工程設計與施工的有機協調，從而改善建筑工程施工效率，便于加強建筑工程質量控制，因而BIM技術在建筑工程項目中發揮著重要作用。

1、BIM技術在裝配式建筑設計中的應用價值

裝配式建筑與傳統建筑結構存在較大差異，建筑構配件是通過工業生產方式所獲得的，之后在施工現場進行安裝，裝配式建筑施工所受季節因素的影響較小，施工效率較高，其建筑施工具有鮮明的工業化特征。BIM技術具有較強的直觀性與形象性，基于BIM技術出發，可對裝配式建筑的圖紙進行規范化設計，便于相關部門及人員全面了解裝配式建筑項目的具體情況，明確自身職責，以便高效開展裝配式建筑工程實踐。基于BIM技術所開展裝配式建筑設計，為裝配式建筑工程施工方案的制定提供優質模型，這就突破了傳統設計方式的局限性，為裝配式建筑工程施工的高效開展提供可靠支持。BIM技術模塊化處理的實現，可促進建筑結構部位分散與重組，便于工程建設相關人員清楚的了解裝配式建筑結構情況，從而提高裝配式建筑工程施工質量。

2、BIM技術在裝配式建筑設計中的應用方法分析

2.1戶型內設計

在裝配式建筑設計中應用BIM技術時，為保證戶型內設計的整體效果，應結合戶型功能要求出發，科學選擇對應戶型，明確戶型結構布置特征，優化裝配式建筑結構設計方案，選定設備模塊后，應用BIM技術開展戶型內設計。在這一過程中，設計人員應做好各方協調工作，尤其是要做好設備與建筑、結構戶型之間的良性協調，保證構件處理的妥善性，一旦構件之間出現碰撞，會嚴重影響裝配式建筑戶型內設計效果。也就是說，在應用BIM技術開展裝配式建筑戶型內設計時，應注重三個要點，其一是科學劃分戶型內功能區，其二是妥善布置受力構件，其三是保證設備協調無碰撞，基于這三點出發，可順利開展戶型內設計工作。對于裝配式建筑設計來說，戶型內設計的高效開展，是剪力墻體系模塊化設計的重要前提，若想要保證裝配式建筑設計的整體效果，就必須要高度重視戶型內設計工作，保證其標準化，通過戶型庫的科學運用，改善協同設計成效，促進剪力墻體系模塊化的順利實現。

2.2戶型間設計

所謂戶型間設計，是指通過科學選擇戶型來促進結構接口的戶型功能傳遞，從而組成建筑單位，保證裝配式建筑設計的整體效果。就建筑系統來看，其各戶型之間相對獨立而彼此之間又存在密切聯系，其中結構接口就是指戶型之間的共享構件，正是由于結構接口的存在，才促進了完整建筑模型的形成。在應用BIM技術開展裝配式建筑戶型間設計時，必須要做好接口處理，一般將接口分為兩種類型，其一是重合接口，此時重合構件處于共享位置；其二是連接接口，此時共享構件未重合，需在外部構件作用下方可實現連接。重合接口常見于建筑與結構戶型間接口，而連接接口常見于設備戶型間接口。

2.3標準層設計

所謂標準層設計，是指在戶型間設計完成后，將附屬構件添加進入以完成建筑層整體設計，標準層設計旨在完善戶型之間功能，應當注意的是，裝配式建筑標準層的設計應就戶型對稱問題進行有效解決，以提高裝配式建筑的整體設計效果。在建筑、結構設計中可以將對稱的戶型或單元按照某個軸線進行對稱復制，不過應該注意，一般復制鏡像對稱的戶型之間有可能存在重合的構件，需要將重合的構件進行處理。在設備設計中復制鏡像模型，對稱后模型之間會缺少連接接口，需要添加連接構件。在住宅建筑設計中標準層占有絕大部分，在建筑設計中可以先設計標準層，然后相同類型的建筑層進行復制，不同類型的建筑層在此基礎上進行修改，此階段借助BIM技術對建筑、結構、設備層模型進行協調設計，實現無碰撞的模型對整體建筑模型很重要，因此建筑層是建筑設計中價值最大的階段。

2.4構件深化設計

以某裝配式建筑工程為例，該工程為三層別墅，建筑面積為372.4m2，為整體裝配式混凝土異形構件結構體系，應用BIM技術開展裝配式建筑設計。在構件深化設計中，必須要做好構件拆分、鋼筋創建以及埋件布置工作。在構件拆分方面，將裝配式建筑結構模型中度相關建筑信息進行分析，基于BIM技術對結構模型進行修正，之后拆分構件。在這一過程中需開展可視化編程，把握裝配式建筑結構模型的整體情況，將現澆構件進行拆分，形成數個零部件，之后以零部件為對象進行組件。在鋼筋創建過程中，需基于鋼筋構造及拆分要求出發，建立鋼筋布置流程，細化鋼筋參數信息，依據鋼筋布置原則在預制構件中布置鋼筋材料。在該裝配式建筑工程設計中，梁跨縱筋需斷開，后澆段所預留長度需滿足套筒安裝尺寸要求，梁端1.5h0和500取最大值，就預制梁鋼筋材料來說，要控制好加密范圍，明確分加密區，以保證鋼筋創建的有效性。在埋件布置過程中，需明確埋件布置原則，建立預制柱族以便與預制柱上埋件的布置，及時調整鋼板高度參數，彼此關聯之后建立全局參數。通過吊鉤鋼筋的建立，確定梁上吊鉤位置參數，從而準確布置吊鉤。

3、結語

綜上所述，裝配式建筑結構特殊，在裝配式建筑設計中需科學應用BIM技術，以提高裝配式建筑設計的實效性，便于工程設計人員及時發現裝配式建筑設計中的不足，并及時進行修正。在未來發展中，裝配式建筑設計人員應堅持與時俱進，不斷提升自我，在實踐中科學應用BIM技術，從而全面提高裝配式建筑設計的整體效果。

參考文獻：

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