BIM技術在裝配式高層住宅設計中的應用與研究

董靜 吳耀歡

（開封大學 河南開封 475004）

0 前言

BIM，即建信息模型，是由各種建筑信息相結合組成的建筑模型，并且在BIM技術的基礎上構建的建筑物模型具虛擬化特征，但是其能夠全面反映與建筑參數相關的信息。同時在建筑施工中應用BIM技術，不僅可以大大提高工程的可視化，還能夠提升施工水平。而裝配式建筑，是一種新型建筑模式，在施工之前預制所需要的構件，在施工的時候與構件相互結合，形成建筑物。此外與傳統建筑相比較，裝配式建筑的施工效率更高，拆卸也更加方便，即應用效果非常顯著，并且預制構件的質量會嚴重影響裝配式建筑施工質量，因此應用BIM技術有很大的優勢，應用施工之前的設計能夠很好的解決以上存在的問題，進而對整個建筑的施工質量進行大大提升，推動建筑行業朝著前方不斷進步和發展。

1 BIM技術在預制裝配式高層住宅設計中的應用優勢

1.1 協調性

BIM技術的協調性和可見性能夠實現相輔相成的作用。由于建筑工程信息模型的可視化特征，可以將各個住宅建筑之間的碰撞問題得以更好的協調。

1.2 可視性

將BIM技術應用于預制裝配式住宅建設中，可實現整個施工過程的可視化，并可由相關人員生成可分析的報表。在這種情況下，設計者可以設計項目施工方案設計，從而保證建筑工程的設計更加的規范科學。

1.3 可優化型

通過BIM技術建立起來的數字信息模型并不總是不變的，它可以根據建設項目的實際情況實現優化調整，從而能夠輔助企業選擇最佳的施工計劃。

1.4 模擬性

BIM技術是一種建筑虛擬模型技術，以仿真為特征，不僅可以完成建筑模型的仿真設計，并且還可以對建筑工程的各施工步驟進行還原模擬。

1.5 可出圖性

應用BIM技術不僅能夠有效地建立完善的建筑模型，而且能夠利用BIM的可視化特征為工程設計人員生成模型圖，使其能夠更好的使用。

2 預制裝配式高層住宅中BIM技術作用

2.1 虛擬建筑的創建

將BIM技術有效應用在預制裝配式住宅中，第一，要構建BIN建筑模型，目前市場中關于BIM技術的軟件繁多，所以，在構件虛擬模型時，需要針對BIM建筑模型創建和選擇軟件緊密聯系在一起。為此，在構建模型時，要全面分析有關參數，利用科學技術手段和參數的有效處理，最終成功進行參數化構建，使BIM構建質量得以提升。BIM的建筑模型試驗中，還可模擬建筑施工過程，即通過建筑模型明確施工方法，對施工過程進行模擬，這樣，能夠及時發現建筑設計中存在的問題，防止現實施工中有隱患存在，進而制定相應有效的解決方案。也就是說，成功引用BIM技術，能夠避免施工中出現問題，以免影響施工進度，

2.2 解決建筑設計問題

在設計預制裝配式住宅時，想要讓繪制的圖紙更有效，設計者要從多層環節進行繪制，首先要繪制平面圖形，之后，再進行立體繪制，這樣，不但會浪費很多精力和時間，還會影響到設計的質量。所以，可以應用BIM技術，這樣，不但可以對建筑設計中存在的問題進行良好的解決，同時還能夠堅強設計者的工作壓力，并重點設計的同時，要最大程度的提升設計質量。因為BIM技術擁有顯著的可視化特點，這樣，設計師可以更直觀的去了解建筑工程，并結合實際需要來準確調整施工圖紙的位置和角度，最終使形成的圖紙更加的真實、準確、可靠。

3 BIM技術在預制裝配式高層住宅設計中的應用

3.1 在前期規劃的應用

將BIM應用在建筑前期的規劃中，其用途較為廣闊，如可以從建筑形體布局分析、場地模型日照分析、場地風環境模擬分析等多方面進行論述。如，建筑形體布局分析，通過對模擬數據的整合，可以比較各種方案，分析建筑形式的優缺點，最終確定建筑布局，這樣，可以從數據上深化設計。場地風環境模擬分析，在對場地進行初步分析時，可以對數據模型進行建立，并在有關流體力學軟件中導入該模型，從而實現風環境的模擬分析。場地模型日照分析，選擇防護裝置進行模擬，可以指示建筑物的適當方位范圍、不適當方位范圍和最佳方位角，從而確定建筑物的最佳方位。

3.2 在方案設計的應用

在方案設計中應用BIM技術，可以使設計效率獲得提升，多種優化方法能夠實現方案比選。想要使設計策略更具針對性，需要將綠色建筑理念應用在各個專業領域中進行交流，以防止設計失誤問題出現。簡言之，有關方案必選，可通過BIM技術對各方案工程造價、建筑造型等內容進行分析，從而選出最佳的方案。如，控制戶型面積，可使用BIM模塊來實現提快推敲，這樣，能夠對不同功能空間面積進行反映，并且建筑師可以按照具體狀況適當進行調節。結合綠色建筑標準，將BIM模型引入生態節能分析軟件Ecotect等相關軟件，進行能耗模擬分析，使住宅建筑具有可持續、節能的特點。

3.3 在方案深化的應用

在確定高層住宅方案時，應進一步對設計模型進行設計，以改進模型建立，促進其指導施工過程。如，預制構件工廠和現場施工可以參照構件模型順利進行。在對BIM模型進行拆分時，要對構件劃分格外重視，因為這是預制構件深入設計的主要內容。通過BIM技術，預制構件廠家能通各專業通過一個平臺形成相同意見，這樣，構件模型就可以科學轉化為構件實體。通過BIM軟件，也可以對預制構件模型庫進行建立，從而為預制構件工廠的生產提供了標準，還可以在數據庫中選擇合適的預制構件以進一步優化程序模型。另外，針對BIM技術，可以開發出具有預制構件自動加固功能的相關軟件，并可以直接從構件模型中生成圖形，使每個構件都有自己的代碼。可應用架構模型軟件TekIaStructures對預制構件進行連接，從而使參數化節點功能和圖紙導出功能被充分發揮出來。

3.4 在協同設計的應用

依靠公共BIM平臺，各行各業可以共享信息，實現項目協作，如水、暖、電等行業的協同設計。為了實現項目目標，項目團隊要對項目信息和文檔進行完整的創建，供項目團隊成員查看和使用，并分析收集的信息，以實現各專業的信息共享，并使其能夠及時溝通和調整。舉個例子，使用BIM進行碰撞檢查，可以使各專業矛盾有效協調，優化項目設計。在協同設計中，不僅需要設計各方的合作，而且需要設計單位和建筑企業的合作，三維設計和二維設計應該相互配合，以實現信息在建筑物的整個生命周期中的傳遞，使工程變更問題得以有效避免。另外，在BIM平臺上實現信息共享時，信息必須要安全，如BIM構件庫直接和企業核心競爭力相關，不能隨意復制。

4 總結

總之，作為一種新技術，BIM技術在預制高層住宅設計中的應用是十分必要的。在預制裝配式高層住宅設計中應用BIM技術，構建了虛擬建筑，有效解決了傳統建筑設計中的缺陷，不但可以節約資源，也能歐對生態環境進行保護。所以，BIM技術在預制裝配高層住宅設計中的應用效果十分良好，可以進行推廣，不但有助于更好的進行設計，同時也利于施工管理。所以，相關人員還需要進一步強化對BIM技術的研究，使其能夠與時俱進的和建筑施工技術相結合，切實實現建筑的高質量、高效率的建設。