基于裝配式建筑施工的輔助工具的研究

方俊一 張健

【摘要】在裝配式建筑施工建設的過程中，存在許多可用的輔助工具，BIM技術綜合數字信息技術推動我國建筑業的發展。本文分析了裝配式建筑在施工的過程中BIM技術輔助工具如何優化裝配式建筑的質量和建設水平。

【關鍵詞】裝配式建筑;建筑施工;輔助工具;BIM技術

我國建筑行業正從高速增長轉向中速增長，建筑的構建不再只是解決住房的問題，更多的是融入綠色發展、生態保護以及能量積蓄，在建筑行業發展以及優化的過程中突出裝配式建筑的優勢，科學使用科學輔助工具提升裝配式建筑的品質以及效率，BIM技術這一輔助工具的運用有效提升建筑本身的質量以及效率，優化設計以及建筑的過程，提升城市的整體現代化水平。

1、BIM技術與裝配式建筑的融合發展

在BIM技術推廣的過程中，BIM技術融入到裝配式建筑工程的生命周期設計中，將建筑工程的設計、施工以及后期建筑維護融合在一起，進行建筑工程生命周期的全方位統籌，最大化地避免突發情況，提前做好規范設計，排除事前問題。

BIM技術將信息化與工業化結合在一起，應用在建筑工程全生命周期中的時候體現為：設計、生產、施工、裝修以及管理，裝配式建筑在工廠進行預制，運到現場進行建筑工程的初步設計以及效果考察，通過BIM技術的表達可以將設計圖紙上的內容全面地表達出來，彌補建筑工程圖紙設計中存在的不足，并運用數據庫的技術輔助將龐大的數據和信息綜合在一起，實現立體的生產過程展現。

2、BIM模塊化技術在裝配式建筑中的應用

基于BIM模塊化設計技術與傳統的建筑工程設計與建設技術不同，在裝配式建筑功能模塊設計的過程中，根據特殊的建筑需求推出建筑設計方案，所有的設計人員從龐大的數據庫中提取相應的建筑功能，根據模型庫工程進行模擬。在裝配式建筑設計的過程中，按照拓步模型對建筑結構、建筑設備進行組合以及設計，通過碰撞檢測、相互協調以及優化設計構建更優化的裝配式建筑模型，并根據模型的設計成果進行構件庫的選取，做分解設計，在生產與施工的過程中完善施工以及后期管理的過程。

BIM模型技術在設計工作流程的時候主要包括三個方面：模型表達細度、模型信息含量、模型構建范圍，對裝配式建筑的模型構建、施工圖設計以及建筑施工做細致化跟進。

針對裝配式建筑整體的設計方案優化，將所有的工作設計細分為不同的模塊，主要包括功能模塊的劃分、結構受力體系的分析、受力構件位置的確認、施工形式的完善、尺寸信息的確認，最終確認建筑工程的載荷信息。

BIM技術通過龐大數據庫的梳理以及信息的調取，對建筑結構的布置形式、構件尺寸以及更多的設計細節進行類比以及確認，最終導入到結構分析的軟件內進行力學結構合理性的模擬與確認。

2.1 BIM技術在裝配式建筑中的方案設計

技術在規劃的過程中主要集中空間規劃、可持續設計分析、法規檢測，設計人員通過方案設計突出裝配式建筑的可視化功能，利用BIM技術實現信息數據的收集、整合、分析，為建筑工程的優化設計提供更嚴謹的參考依據。

在空間規劃的過程中，設計人員要考慮場地、建筑造型、建筑景觀、交通流線等，不僅要做到美觀與實用，還要注重文化傳統，從宏觀的角度考慮文化因素、氣候條件、可持續性應用等，并符合交通流線的設計讓建筑工程的功能效果具有便利性與安全性的條件。

在場地分析與規劃的過程中，BIM技術可以幫助設計人員更全面地了解基礎設施、周邊地形、地貌、植被以及氣候因素，讓設計人員有一個直觀的了解，進而可以在設計方案中確認裝配式建筑的空間方位以及地形景觀設計。BIM技術的運用可以與GIS系統結合在的一起讓地理信息成果可視化，形成場地高度、坡度的優化與運用。

2.2 BIM技術在裝配式建筑中的優化改善

BIM技術將計算機系統的優勢應用到裝配式建筑工程的優化精進上，BIM技術整合整個建筑生命周期的所有信息，通過可視化、管線綜合等多種手段進行整個項目的跟進，直接對物理環境進行分析，并根據反饋的時效性信息進行參數化構建，提升設計人員以及建筑人員對裝配式建筑項目的整體把控。

BIM技術將搜集到的建筑信息傳導到傳統的分析軟件中，可以通過信息的分析直接修改建筑設計以及施工方案，直接將信息技術分析的結果體現在裝配式建筑之中。BIM技術與CFD軟件綜合在一起搜集和分析建筑室內外的氣流情況以及溫度場，兩項技術的融合可以就模擬建筑以及周邊環境的情況，優化改善建筑的外形以及尺寸，裝配式建筑可以根據風場的情況選擇陽臺、露臺的設計。BIM技術與Ecotect軟件的結合可以對建筑環境的日照、采光條件進行分析，進而可以讓所有的裝配式建筑使用者可以有更好的空間體驗，Ecotect軟件將各種采光條件結合在一起將裝配式建筑放入到特定的環境、地點中進行模擬，最終運用到裝配式建筑的實際設計以及建設的過程中，優化建筑的采光優勢。

2.3 BIM技術在裝配式建筑中的深化設計改造

裝配式建筑必然要達到一定的預制率，在全過程中做成本的控制以及預制件的自動化生產，以此為基礎做建筑工程設計方案的深化以及優化，包括各類的尺寸優化、構件拆分、構件深化、構件配筋、碰撞檢測，BIM技術在這期間發揮可視性、參數性、聯動性的功能，做好整體方案的輔助設計。

在構建拆分的過程中，利用就BIM技術將進行預制墻板、現澆墻板的模擬情況做構件庫的建立，裝配式建筑的構建在科學的原則下進行拆分以及管理，對不符合現實的情況進行管理以及修改，最終讓各個構件之間形成直觀的檢驗效果。

在構建深化的過程中，許多的前期構建拆分都要經過形體優化、鋼筋配置、碰撞檢測，對各類的鋼筋級別提升設計精度，充分發揮BIM技術的可視化技術做輔助設計，最大限度地規避人為識圖的弊端。

在構件出圖的過程中，對裝配式建筑中的數量較多的預制構件、建筑部品進行圖紙生產的優化，聯動BIM技術，在可定程度上進行圖紙的自動化生成。

總結：

綜上所述，BIM技術在裝配式建筑中的應用目標與應用框架，結合BIM技術的不同施工類型做實際應用的分析，由此讓裝配式建筑工程的整體施工效果得到提升，優化裝配式建筑工程的設計精度以及施工精確度，為未來的城鎮化建設以及現代化發展奠定良好的基礎，促進建筑行業的可持續發展。

參考文獻：

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[3]胡瑛，裴利劍.裝配式建筑設計施工中BIM技術的應用研究[J].價值工程，2018，37（28）：220-221.

作者簡介：

方俊一，1998年3月，男，重慶人，本科在讀，裝配式建筑方向。

基金項目：

重慶文理學院科研項目（XSKY2018108）