裝配式建筑設計的BIM技術應用探討

劉博

摘要：在裝配式建筑設計的過程中，合理的掌握及應用BIM技術，可以顯著地提升建筑設計效率，減少房屋設計、施工周期。裝配式建筑相比于傳統現澆式建筑不僅施工方便快捷，省時省力。更重要的是裝配式建筑滿足“綠色建筑”概念，在建筑的有效壽命期間，裝配式建筑更加綠色環保，節約材料能源，非常完美的契合了國家“可持續發展”的戰略方針。在裝配式建筑設計中引入BIM技術更是如虎添翼，顯著提升建筑工作效率，被社會建筑相關行業的專業人士廣泛認可。本文旨在探討BIM技術在裝配式建筑設計、施工中的實際應用，以及如何更加合理有效地完成建筑裝配要求。

關鍵字：裝配式建筑；BIM技術；實際應用

裝配式建筑就是將事先構建完成的房屋零部件統一包裝，然后運送到工地上統一裝配成屋。這種方法方便快捷，建筑周期短，施工成本低，且房屋質量高，符合綠色環保、可持續發展的概念，因此備受建筑行業青睞，在全世界建筑單位推廣施行。BIM技術（即建筑信息模型）是通過資源、行為、交付三個基本維度，結合實際建筑的各項要求和施工方式等相關信息，進行一種信息數字化的模擬交匯應用的方法。為建筑設計施工單位提供各項仿真信息。BIM的應用不僅僅局限于建筑的設計和施工，它同時也可以應用到各類環境中的建筑管理層面，降低施工風險。如何高效的將BIM技術應用到裝配式設計當中成為我們發展建設的重要環節。

一、BIM技術概述

建筑設計以及施工過程中，對于模擬信息的可視性要求甚高。傳統施工藍圖只能給出一個大致的框架，即使圖紙完成的足夠精細，通過線條和簡易圖形的表達還遠遠不足，始終需要工程師的三維立體想象能力。隨著科學技術的不斷發展完善，現如今的建筑結構錯綜復雜，人們對房屋的精細程度要求以及功能多樣新需求愈發苛刻，傳統的二維空間藍圖所表達出的細節不足，設計方工作量也因此劇增。然而，BIM技術所達成的三維圖形效果就顯著地解決了這樣的問題。BIM模擬仿真出的三維效果圖具有足夠的可視性，具有一目了然的功效，施工方在審閱完BIM技術模擬的三維圖紙后可以迅速有效地了解設計意圖，方便施工。與此同時BIM技術提供的全方位的建筑信息可以提前預計可能發生的問題，同時考慮周圍的環境影響，進行施工的模擬仿真，提供合理有效地數據以及預期的協調彈性范圍。從而提高配合度，降低潛在風險性。另外BIM技術也可以像傳統方式一樣導出圖紙，導出的圖紙同樣具有優化功能，建筑模型設計的全方位特性一目了然。方便雙方信息交互，選出更加合適的方案，形成雙贏。

二、裝配式建筑的優點

（一）人力資源的節約

裝配式建筑相較于傳統建筑，人力資源的需求量明顯減少，傳統建筑方式需要的勞動力數目基數大，且勞動人民的工作強度高，工作時間長。裝配式建筑所需的各項基礎設備都由工廠統一量化生產，施工方的壓力小，勞工數量需求度不高，同時施工方式也是裝配化施工，工作時間短，強度小。唯一有所需求的項目是工人需要明白裝配化進程，熟悉和掌握裝配化施工方式。

（二）環境資源的節約

裝配式建筑所需要的水電資源都遠小于傳統建筑，同時還節省施工材料、減少施工面積，節約施工能源，實現能源的循環利用。同時裝配式建筑相比傳統建筑對周圍居民的影響也有明顯減少。傳統建筑噪音大且持續時間長，還會揚起建筑灰塵，傾瀉建筑垃圾，周圍生活居民苦不堪言，而裝配式建筑就很好的解決了這個問題。另一方面，裝配式建筑的住宅質量也高于傳統建筑，綠色節能，可居住時間長，符合國家“可持續發展”的戰略方針。

（三）施工周期的縮短

傳統建筑施工采取的是現澆式建筑方式，構建周期長，建筑整體思路耗費時間長，實現可能性小，建筑周期中需要不斷修改。并且房屋施工中的基礎構架，混凝土養護，部門交接工作不同步，轉移工作程序繁瑣，耗費時間量大，時間利用率低。而裝配式建筑的基礎構架在工廠統一批量生產，可供給的房屋數量多，建筑周期短，沒有搭建鋼筋、水泥、混凝土、支架等繁瑣工作，整個工作過程就是利用大型吊裝設備將整體建筑裝配到事先鋪設好的管道中去。減少了許多中間環節，處理建筑復雜的結構部分也無需工程人員勞心勞力，較大程度的提升工作效率，縮短工作周期。

三、BIM技術在裝配式建筑設計中的應用

（一）BIM技術應用于裝配式建筑的優勢

BIM技術在裝配式建筑中的應用廣泛，其基本定位多樣化，充當了多樣化的角色。首先，它相當于一個設計方的助手，BIM技術所提供的建筑具體信息是一般圖紙無法企及的，它獨有的三維模型給建筑商最直觀的建筑基本情況，將建筑細節一一羅列，完美展現了出來，設計方一目了然。其次，他也是構件制造商的好幫手，建筑所需要的基礎構件十分清晰，構件要求明確，為構建制造商提供十足的便利條件。而后，對于施工單位的幫助也是毋庸置疑的，設計方所獲得的便利在施工方也體現了出來。最后，對于完成建筑后的物業單位也提供了較多便捷。房屋整體的構架，裝配，生活用具的安裝部位物業都了如指掌，業主的住房問題物業也可以耗費最短時間予以解決。總體而言，對于建筑工程的整個環節上的單位都給與便利。

（二）BIM技術的應用實際情況

BIM技術用于生產中首先進行的是構件的拆分，將建筑各個構件的數據導入到Revit軟件當中，仿真出一個三維模型，模型中涵蓋了建筑整體輪廓，鋼筋的信息和施工材料信息。而后對其中差錯進行修正，最后拆分。拆分過程中需要使用Dynamo進行可視化的編程，再進行實裝拆分重組工作。其次需要完成鋼筋的創建，了解鋼筋的構造和拆分要求，不斷進行結構布置的完善工作。而后對鋼筋的參數進行調整，將改良好的鋼筋安插在構件的合理位置當中。布置鋼筋的整個過程需要嚴格遵守安置規則。最后是埋件的布置，與鋼筋布置一樣，埋件的布置也需要遵循布置規則。首先需要構建出埋件的內嵌組，另外，梁柱和鋼筋吊環的形狀都需要合理的優化設計，選擇合適的位置。而且，在布置埋件時需要建立預制住族，在預制柱的墻柱連接處把鋼板高度設置為實際高度，并將所有數據輸入到Revit軟件中。這些步驟是BIM技術必須的三大步驟。

結語

隨著我們國家的經濟實力提升，建筑行業也隨之蓬勃發展，裝配式建筑必然會在全國范圍內大力推廣，而BIM技術與裝配式建筑適配性強，提高效率，降低風險，兩者相互推動發展，為建筑行業帶來便利。與此同時，科技的迅猛發展，代表著建筑行業的人才需要革新，學習新的建筑理念和方式，提升工人基本素養，各部門加緊協調配合。