關(guān)于裝配式建筑設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用分析

周科

摘 要：當(dāng)今時(shí)代，我國(guó)各個(gè)行業(yè)擁有廣闊發(fā)展前景，各種建設(shè)工程拔地而起，在建筑行業(yè)的發(fā)展中，對(duì)于信息化手段的應(yīng)用成為國(guó)家倡導(dǎo)的發(fā)展方向之一，建筑行業(yè)中應(yīng)用信息化的手段進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)、模型的構(gòu)建等，能夠有效的提升工作的效率，并且使得工作完成效果能夠更為具體的進(jìn)行展示，有利于整體質(zhì)量的提升，BIM技術(shù)即是其中的應(yīng)用重點(diǎn)，需要對(duì)此給予全景式的關(guān)注，同時(shí)重視理論研究與實(shí)踐研究。

關(guān)鍵詞：裝配式建筑設(shè)計(jì);BIM技術(shù);應(yīng)用

隨著國(guó)家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)略的實(shí)施與“互聯(lián)網(wǎng)+”新的經(jīng)濟(jì)形態(tài)的形成，為傳統(tǒng)建筑業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展提供了新的契機(jī)，裝配式建筑是建筑工業(yè)化時(shí)代下的產(chǎn)物，它的出現(xiàn)將手工業(yè)生產(chǎn)方式變革為現(xiàn)代化制造安裝等方式。而BIM（Building Information Model）技術(shù)的參與使裝配式建筑實(shí)現(xiàn)三維信息化，通過BIM技術(shù)，將裝配式建筑全壽命周期管理不同階段的各類信息、資源等集中在一個(gè)模型里面，能夠被各參與方調(diào)用，該三維信息化模型為各方協(xié)調(diào)提供了保障。裝配式建筑的智能化，不僅僅牽涉到建筑產(chǎn)業(yè)的本身，也是建筑產(chǎn)品在信息化時(shí)代的表征。

一、裝配式建筑特點(diǎn)

（1）工程質(zhì)量好。傳統(tǒng)施工工藝受工人施工水平影響較大，工程質(zhì)量難以控制。裝配式建筑構(gòu)件采用工廠化生產(chǎn)，嚴(yán)格控制各項(xiàng)生產(chǎn)條件，生產(chǎn)過程標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、集成化，預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量好、精度高，而且裝配式建筑采用機(jī)械施工，可降低人為的施工失誤，工程質(zhì)量好。

（2）施工效率高。裝配式建筑構(gòu)件在工廠批量生產(chǎn)，施工現(xiàn)場(chǎng)腳手架及模板用量少，而且可根據(jù)設(shè)計(jì)需要在工廠安裝預(yù)埋水電、管線設(shè)備及裝飾裝修材料，減少了相應(yīng)的施工工序，提高了施工效率。

（3）人力成本低。建筑業(yè)施工環(huán)境差、勞動(dòng)強(qiáng)度高，目前建筑市場(chǎng)勞動(dòng)力資源缺乏，裝配式建筑的構(gòu)件在施工現(xiàn)場(chǎng)多采用機(jī)械設(shè)備組合安裝，優(yōu)化施工工序，可減少工作量，節(jié)約人工成本。

（4）環(huán)保節(jié)材。裝配式建筑采用機(jī)械施工，現(xiàn)場(chǎng)施工量及污染排放明顯減少，建筑垃圾也大大減少。裝配式建筑工業(yè)化水平高，施工現(xiàn)場(chǎng)腳手架及模板用量少，節(jié)約建材資源。

二、BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)（BuildingInformationModeling）是指通過數(shù)字化技術(shù)采集施工現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，建立立體信息模型，以表達(dá)工程項(xiàng)目設(shè)施實(shí)體及其功能特性。BIM技術(shù)是依托三維數(shù)字技術(shù)，將建筑工程項(xiàng)目的各類工程信息詳盡地描述出來，包括建筑全生命過程的不同階段的數(shù)據(jù)和資源，促使各個(gè)施工項(xiàng)目參與方實(shí)現(xiàn)對(duì)該模型的廣泛應(yīng)用。利用BIM技術(shù)建立裝配式建筑模型，能夠?qū)崿F(xiàn)將建設(shè)項(xiàng)目生命周期的全部動(dòng)態(tài)信息的創(chuàng)建、管理和共享，這是由于其數(shù)據(jù)源的單一性，能夠解決分布式、異構(gòu)工程數(shù)據(jù)之間的一致性和全局共享問題，并且這種裝配式建筑模型還能夠支持建筑工程的集成管理環(huán)境，能夠?qū)ㄖO(shè)計(jì)、構(gòu)件生產(chǎn)施工管理進(jìn)行數(shù)字化控制，不僅可以有效提高施工建設(shè)的效率，還能夠減少建筑施工風(fēng)險(xiǎn)。

三、裝配式建筑設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用

（一）戶型設(shè)計(jì)方法

根據(jù)戶型中不同功能的要求標(biāo)準(zhǔn)，相關(guān)的建筑設(shè)計(jì)工作者需挑選出相對(duì)應(yīng)的戶型結(jié)構(gòu)，依據(jù)戶型的具體結(jié)構(gòu)，戶型結(jié)構(gòu)師在結(jié)構(gòu)庫(kù)中挑選出相匹配的結(jié)構(gòu)戶型;依據(jù)戶型結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路與戶型的具體功能，設(shè)備設(shè)計(jì)工作者挑選出具體的設(shè)備模型。同時(shí)，設(shè)備設(shè)計(jì)工作者要注重把握戶型內(nèi)部的構(gòu)造、預(yù)防發(fā)生結(jié)構(gòu)之間的磕碰問題。并且戶型中的設(shè)計(jì)工作可有力保障剪力墻模板部分的設(shè)計(jì)工作，同時(shí)在模板部分設(shè)計(jì)工作中占據(jù)著突出地位，具有一定標(biāo)準(zhǔn)化和系統(tǒng)化得戶型庫(kù)可加強(qiáng)協(xié)同設(shè)計(jì)中的高效性，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化的模板設(shè)計(jì)工作。

在針對(duì)戶型設(shè)計(jì)工作中，需要具體劃分出不同的功能選項(xiàng)，保證實(shí)現(xiàn)確切的協(xié)同設(shè)計(jì)、戶型內(nèi)部的構(gòu)造與各設(shè)備之間的聯(lián)系，戶型中的設(shè)計(jì)工作是經(jīng)過戶型不同功能實(shí)現(xiàn)傳達(dá)的結(jié)構(gòu)接入口，設(shè)計(jì)工作者需要依據(jù)挑選好的戶型單位建設(shè)一個(gè)規(guī)范整體，不同的戶型之間擁有著相對(duì)獨(dú)立的功能，而且他們之間是存在一定聯(lián)系的，戶型中把此類完成共享功能的構(gòu)造叫做“接入口”。接入口不僅是整個(gè)建筑系統(tǒng)中的組成部分，而且充當(dāng)著各個(gè)戶型之間保持聯(lián)系的媒介，以此促使各戶型之間的完整性，構(gòu)造整體的建筑模型。

在整體的設(shè)計(jì)工作中面對(duì)的主要問題是解決好接入口相關(guān)的情況，依據(jù)結(jié)構(gòu)件的共享位置部位，接入口可劃分為兩種;連接接入口、重合接入口。連接接入口是指協(xié)同設(shè)計(jì)的構(gòu)造、無重復(fù)部位、需特定的外部零件構(gòu)造進(jìn)行連接，重合接入口是處于共享階段部位重疊的構(gòu)造。在設(shè)備戶型中的接入口位置大多數(shù)是連接接入口，而在剪力墻建筑結(jié)構(gòu)中建筑戶型內(nèi)部的接入口位置大多為重合接入口。除此之外，依據(jù)不相同的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，重疊部位的架構(gòu)也存在著不同性，在架構(gòu)戶型中的重疊部分主要包括剪力墻、暗梁，在建筑戶型中的重疊部分主要包括組隔墻、內(nèi)部墻。充分解決戶型中接入口方法具體如下：在進(jìn)行戶型中設(shè)計(jì)工作階段時(shí)，去除重疊部分中重合部位，以此保證建筑的整體性。在進(jìn)行去除構(gòu)件的過程中，需注意如在重疊部位出現(xiàn)長(zhǎng)短不一的構(gòu)件，保留較長(zhǎng)構(gòu)件，去除較短構(gòu)件。

（二）標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方法

1、預(yù)制構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化

裝配式建筑實(shí)現(xiàn)了對(duì)建筑工程中標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制構(gòu)件的整體裝配，這種方式對(duì)傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)方式進(jìn)行了改造。傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)的預(yù)制構(gòu)件的過程中，主要通過傳統(tǒng)的平面圖紙進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件的加工。BIM技術(shù)在裝配式建筑中，對(duì)預(yù)制構(gòu)件模型進(jìn)行整體系統(tǒng)的整合，實(shí)現(xiàn)了整體的預(yù)制構(gòu)件庫(kù)的裝配，同時(shí)對(duì)于增加BIM虛擬構(gòu)件庫(kù)中的預(yù)制構(gòu)件的數(shù)量及種類具有一定的作用。在整個(gè)過程中，逐漸實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制構(gòu)件庫(kù)的建成。

2、BIM技術(shù)中的可視化設(shè)計(jì)

BIM技術(shù)相比較傳統(tǒng)的建筑方式，設(shè)計(jì)更加精細(xì)同時(shí)實(shí)現(xiàn)了建筑設(shè)計(jì)方案的可視化。BIM技術(shù)將人機(jī)技術(shù)結(jié)合優(yōu)勢(shì)更為明顯，對(duì)于方案中的缺陷能夠及時(shí)的修正處理。

3、BIM構(gòu)件的改進(jìn)、拆分

裝配式建筑設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)即為構(gòu)件的拆分，拆分環(huán)節(jié)大多在建筑設(shè)計(jì)圖紙完成之后。構(gòu)件拆分的具體方式是，首先，邀請(qǐng)專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行前期策劃保證BIM技術(shù)能夠結(jié)合實(shí)際需求和發(fā)展目標(biāo)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，對(duì)于其中的目標(biāo)有明確的規(guī)定。在之后的發(fā)展過程中，BIM技術(shù)依照之前的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行構(gòu)件拆分，以此來對(duì)方案中設(shè)計(jì)中不合理及技術(shù)不符合的部分進(jìn)行調(diào)整。建筑過程中的單個(gè)外墻構(gòu)件受BIM技術(shù)影響較大，經(jīng)過可視化處理建筑外墻板和構(gòu)件數(shù)量、類型能夠得到有效調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)理想化目標(biāo)。

BIM技術(shù)中的模型設(shè)置主要通過三維立體模型進(jìn)行設(shè)計(jì)平臺(tái)的創(chuàng)建，通過對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行協(xié)調(diào)來促進(jìn)設(shè)計(jì)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)人員對(duì)建筑過程中的設(shè)備、建筑材料以及建筑工藝、設(shè)備進(jìn)行整合運(yùn)用以此來實(shí)現(xiàn)BIM模型基礎(chǔ)上的協(xié)同合作，最后這種方式通過專業(yè)的數(shù)據(jù)化整合分析。

四、結(jié)語(yǔ)

BIM技術(shù)在目前的建筑設(shè)計(jì)中具有極高的應(yīng)用價(jià)值，建筑行業(yè)內(nèi)部對(duì)此已經(jīng)達(dá)成一種共識(shí)。BIM技術(shù)與裝配式建筑的結(jié)合，能夠起到雙向的促進(jìn)性作用。在工程的設(shè)計(jì)階段，能夠通過BIM系統(tǒng)的應(yīng)用，有效的結(jié)合工程實(shí)際情況展開工作。

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