BIM技術(shù)在裝配式建筑深化設(shè)計中的應用研究

馬凱

摘要：BIM技術(shù)在我國建筑行業(yè)不斷發(fā)展與技術(shù)水平逐漸提升的背景下受到了廣泛的應用。通過BIM技術(shù)在裝配式建筑深化設(shè)計中的應用，有效的提升了建筑設(shè)計質(zhì)量，促進了裝配式建筑的發(fā)展。筆者針對BIM技術(shù)的概念以及裝配式建筑的優(yōu)勢進行以下簡要分析，并重點提出了BIM技術(shù)在裝配式建筑深化設(shè)計中的應用，旨在我國裝配式建筑設(shè)計質(zhì)量的提升。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；裝配式建筑設(shè)計；應用實踐

1 BIM技術(shù)的概念介紹

BIM技術(shù)又被人們稱之為建筑信息模型，BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的應用需要以完善的建筑信息為基礎(chǔ)，并利用先進的信息化軟件，通過計算機技術(shù)構(gòu)建建筑信息模型。此建筑信息模型可以用于建筑設(shè)計、建筑施工以及工程竣工后的運營等全過程，滿足了當前建筑行業(yè)發(fā)展中對建筑設(shè)計的全生命周期要求。BIM技術(shù)具有的突出特點為可視化、協(xié)調(diào)性、仿真性、可出圖形、優(yōu)化行等，是一種三維立體信息模型構(gòu)建技術(shù)，突破了以往CAD設(shè)計技術(shù)中的諸多不足。首先，BIM技術(shù)構(gòu)建的建筑信息模型能夠清晰的控制建筑設(shè)計、建筑施工的全過程，使工程建設(shè)的各個過程更加直觀化，可以讓設(shè)計者更加容易發(fā)現(xiàn)設(shè)計與施工中存在的問題，并及時采取改正措施，發(fā)揮了BIM技術(shù)的可視化功能，以提升建筑設(shè)計、建筑施工的科學合理性。第二點，BIM技術(shù)具有的協(xié)調(diào)性功能主要體現(xiàn)在對建筑工程施工現(xiàn)場的模擬，通過模擬過程發(fā)現(xiàn)施工項目之間的不足，促進各個施工項目之間的協(xié)調(diào)性。第三點，建筑信息模型具有仿真模擬建筑全過程的特點，有助于提高設(shè)計人員對建筑安全性、成本、質(zhì)量的控制。第四點，BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的應用，有助于縮短工期、降低建筑企業(yè)的成本投入，提升企業(yè)核心競爭力，滿足建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，具有優(yōu)化性的特點。第五點，BIM技術(shù)是一種以三維技術(shù)或者是四維技術(shù)為主的施工圖設(shè)計技術(shù)，有效的將傳統(tǒng)二維平面設(shè)計方式轉(zhuǎn)化為立體圖形設(shè)計方式，為人們提供了更加直觀，具體的設(shè)計圖，體現(xiàn)了BIM技術(shù)的可出圖性特點。

2 裝配式建筑的優(yōu)勢

（1）節(jié)約能源和資源。在進行裝配式建筑生產(chǎn)過程中，可以降低建筑垃圾量的產(chǎn)生，提高建筑材料的使用效率；（2）提高勞動生產(chǎn)效率；（3）減少污染。傳統(tǒng)的建筑工程施工往往會產(chǎn)生噪音、揚塵等污染，影響人們的正常工作、生活和學習。而裝配式建筑直接在生產(chǎn)車間完成，然后運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，大大降低了污染的產(chǎn)生，更好的滿足城市發(fā)展需求；（4）提高工程質(zhì)量。由于大多數(shù)的構(gòu)件都是在工廠嚴格按照相關(guān)規(guī)范和標準生產(chǎn)完成，并且在構(gòu)件出廠前委派專業(yè)人員對其質(zhì)量進行了嚴格的把關(guān)，從而有效提高裝配式建筑的整體質(zhì)量；（5）可實現(xiàn)工業(yè)化、信息化的有效結(jié)合；（6）催生一些新型產(chǎn)業(yè)，有效緩解了目前鋼產(chǎn)能過剩的現(xiàn)象。 現(xiàn)階段，我國建筑領(lǐng)域中對于BIM技術(shù)的應用已經(jīng)十分廣泛，很多建筑企業(yè)或施工單位在建筑工程的建設(shè)過程中都融入了BIM技術(shù)。裝配式建筑作為一種新型的建筑形式，在我國建筑行業(yè)中的發(fā)現(xiàn)需要進一步推廣，建筑企業(yè)應該增加對裝配式建筑的全面了解，發(fā)揮裝配式建筑的優(yōu)勢，針對以往裝配式建筑造價高等問題，尋求有效的改善路徑，在裝配式建筑設(shè)計中應用BIM技術(shù)，以此促進我國建筑行業(yè)的現(xiàn)代化、信息化發(fā)展，有助于促進我國建筑行業(yè)整體建設(shè)水平的提升

3基于BIM技術(shù)的裝配式建筑深層設(shè)計

3.1埋件布置

通常情況下，預制柱上埋件可以根據(jù)需求構(gòu)建針對性的預制柱布置，并調(diào)整鋼板的高度、預制柱的墻-柱連接處為實例參數(shù)，然后對其實施參數(shù)化的調(diào)整，該過程可以把參數(shù)關(guān)聯(lián)設(shè)置為全局參數(shù)，并在全局參數(shù)條件下來對預制墻板連接件的高度進行設(shè)置，這樣就可以對柱上連接件的高度進行相應的調(diào)整。梁上吊鉤可以對Dynamo中的點進行調(diào)用和平移來構(gòu)建吊鉤形狀多段線，從而獲取吊鉤鋼筋，明確吊鉤在梁上的相關(guān)位置參數(shù)，這樣就可以實現(xiàn)梁上吊鉤布置。

3.2鋼筋的創(chuàng)建

在裝配式建筑設(shè)計階段，可以根據(jù)構(gòu)件中鋼筋的拆分原則和構(gòu)造要求，來完善裝配式建筑構(gòu)件中鋼筋布置的基本流程，然后通過二次開發(fā)的程序調(diào)用，就可以準確的獲取鋼筋的相關(guān)參數(shù)信息，并按照鋼筋的布置規(guī)則來在預制構(gòu)件上進行鋼筋的布置。本文將會以預制梁為例來對鋼筋的布置規(guī)則進行分析：（1）在梁跨中后澆段中按照要求斷開縱筋，并適當?shù)乃Τ鲆欢ㄩL度的后澆段，使其更好的滿足套筒安裝尺寸要求；（2）在梁端500和1.5h中選擇最大值來劃定箍筋加密區(qū)范圍，而其余的部分屬于非加密區(qū)，這樣一來可以確定箍筋間距和數(shù)量、縱筋斷開位置等參數(shù)，然后對BIM技術(shù)中的相關(guān)程序進行調(diào)用，就可以完成對梁縱筋和箍筋的創(chuàng)建。

3.3構(gòu)件的拆分設(shè)計

在利用BIM技術(shù)進行裝配式建筑設(shè)計過程中，考慮到設(shè)計深度這一因素，在設(shè)計施工流程圖時，主要考慮的施工環(huán)節(jié)包括樓板結(jié)構(gòu)、墻體結(jié)構(gòu)等方面，并將其形成一個完整的個體。而在進行深入設(shè)計的過程中，需要將以上設(shè)計環(huán)節(jié)進行拆分，將連續(xù)的模型或構(gòu)件一一分開，使其形成獨立的部分，在對這些獨立的部分進行全面的分析，計算出該部分需要的構(gòu)件數(shù)量、質(zhì)量標準等其他方面，再進行構(gòu)件的生產(chǎn)及加工[2]。需要注意的是，在進行構(gòu)件拆分的過程中，應符合國家規(guī)定的相關(guān)標準以及工廠的生產(chǎn)設(shè)計要求進行確定，盡量減少制造構(gòu)件的種類，方便工廠進行構(gòu)件的大批量生產(chǎn)及加工。當制定好構(gòu)件的拆分方案后，可直接利用BIM技術(shù)建立三維構(gòu)件模型，使原來整體的構(gòu)件設(shè)計模型，拆分為不同的構(gòu)件連接部分。

3.4深化圖紙的生成

在建立三維BIM構(gòu)件模型后，工作人員需要將生產(chǎn)加工信息的各種構(gòu)件數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為二維設(shè)計圖紙，再利用該圖紙完成構(gòu)件的加工、生產(chǎn)工作。一般來說，建筑工程的規(guī)模都比較大，需要的構(gòu)件數(shù)量也非常多，構(gòu)件的種類也各種各樣，傳統(tǒng)工業(yè)化預制過程的工作量十分龐大，且容易出現(xiàn)計算錯誤、標準不統(tǒng)一等方面的問題[3]。而隨著對BIM技術(shù)的應用，有效解決了以上問題。在BIM技術(shù)的幫助下，利用相關(guān)計算機軟件，就能夠?qū)崿F(xiàn)自動化的構(gòu)件數(shù)據(jù)分析，并建立生產(chǎn)構(gòu)件的相關(guān)模型。與傳統(tǒng)的二維設(shè)計方案不同，基于BIM技術(shù)的構(gòu)件設(shè)計能夠建立三維模型，當某一項指標發(fā)生變化后，與其相關(guān)的各項工作指標或數(shù)據(jù)信息會自動變化，減少了施工方案設(shè)計過程中信息不符的問題。

結(jié)論：

通過本文的論述，說明了BIM技術(shù)在裝配式建筑中起到十分重要的作用。基于BIM技術(shù)下，工作人員能夠高效完成建筑模型的拆分、設(shè)計以及工業(yè)化施工現(xiàn)場管理，將所有施工環(huán)節(jié)有效連接在一起。因此，對基于BIM技術(shù)下的裝配式建筑設(shè)計展開研究，對優(yōu)化建筑設(shè)計理念、創(chuàng)新建筑施工管理理念以及推動建筑行業(yè)的轉(zhuǎn)型及發(fā)展起到促進的作用。相信通過研究的不斷深入，我國建筑行業(yè)的發(fā)展水平定會不斷提高，為我國經(jīng)濟社會的建設(shè)及發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

參考文獻

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（作者單位：南京龍江灣置業(yè)有限公司）