BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

許瑋

【摘要】目前BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)中雖然得到了廣泛的運(yùn)用，但是仍然有很多問(wèn)題急需解決。文中探討了裝配式建筑在實(shí)際進(jìn)行中出現(xiàn)的不足以及BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)中的運(yùn)用，為BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)中的使用提供指導(dǎo)性的建議。

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

1、BIM技術(shù)和裝配式建筑設(shè)計(jì)

1.1BIM技術(shù)的概念

BIM技術(shù)指的是把建筑物的物理實(shí)體和物理特性運(yùn)用數(shù)字化的方法進(jìn)行相關(guān)表達(dá)的方法。建立數(shù)學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)建筑物有關(guān)數(shù)據(jù)的共享和傳輸，BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)之中運(yùn)用裝配式建筑系統(tǒng)比較專業(yè)的設(shè)計(jì)平臺(tái)，運(yùn)用相關(guān)設(shè)計(jì)平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)更改建筑物的信息，設(shè)計(jì)人員在對(duì)建筑物存在一定問(wèn)題是可以得到快速的變更，及時(shí)找到解決方案，實(shí)現(xiàn)裝配式建筑的穩(wěn)定和安全[1，2]。

1.2裝配式建筑的發(fā)展方向

裝配式建筑物是一個(gè)新興的建筑行業(yè)，目前的發(fā)展階段中將會(huì)有廣闊的發(fā)展前景。今后的發(fā)展過(guò)程中，其具備較多的市場(chǎng)和優(yōu)勢(shì)，將會(huì)在我國(guó)的建筑行業(yè)市場(chǎng)中占有越來(lái)越重要的地位[3]。通過(guò)時(shí)間的推移，將會(huì)逐步占據(jù)我國(guó)的建筑市場(chǎng)，并取代傳統(tǒng)的建筑模式成為新型的建筑施工方法。裝配式建筑結(jié)構(gòu)隨著不斷發(fā)展，將會(huì)向更便捷、更環(huán)保的方向發(fā)展。

2、裝配式建筑在實(shí)際進(jìn)行中出現(xiàn)的不足

2.1設(shè)計(jì)水平和設(shè)計(jì)質(zhì)量不高

目前我國(guó)裝配式建筑的發(fā)展處于萌芽階段，特別是設(shè)計(jì)方面有很多問(wèn)題需要及時(shí)解決，設(shè)計(jì)水平普遍不高，主要是由幾個(gè)方面的原因。第一是目前裝配設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)的相關(guān)設(shè)計(jì)技術(shù)的科技發(fā)展比較緩慢，在實(shí)際裝配建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中會(huì)遇到的很多問(wèn)題不能第一時(shí)間得到解決，造成裝配式建筑結(jié)構(gòu)在一些設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中沒(méi)有科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性，這就會(huì)造成在施工中會(huì)出現(xiàn)安全事故。其次裝配式建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)水平和設(shè)計(jì)質(zhì)量都不足，這與設(shè)計(jì)人員的業(yè)務(wù)水平有限有很大的關(guān)系。目前設(shè)計(jì)人員針對(duì)裝配式建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)處于初始階段，沒(méi)有科學(xué)的檢測(cè)技術(shù)對(duì)裝配式建筑結(jié)構(gòu)的合理性進(jìn)行檢查。只依靠建筑設(shè)計(jì)人員對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行模擬和演算這個(gè)的驗(yàn)證效果是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。將會(huì)導(dǎo)致建筑設(shè)計(jì)不合理的情況出現(xiàn)，同時(shí)建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量不高的情況也會(huì)出現(xiàn)。設(shè)計(jì)人員不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的嚴(yán)重缺陷，就會(huì)造成建筑設(shè)計(jì)中會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的安全隱患。

2.2預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)專業(yè)水平不足

目前我國(guó)裝配式建筑設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中，預(yù)制構(gòu)件的專業(yè)化程度有待提高。主要的原因有以下幾個(gè)方面的原因。第一是預(yù)制構(gòu)件本身的設(shè)計(jì)非常復(fù)雜，對(duì)設(shè)計(jì)人員的業(yè)務(wù)水平和專業(yè)化能力要求非常高。一些預(yù)制構(gòu)件要設(shè)計(jì)人員有很多設(shè)計(jì)圖紙才能進(jìn)行相關(guān)預(yù)制構(gòu)件的施工工作。設(shè)計(jì)人員在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)和繪制的過(guò)程中，很容易出現(xiàn)尺寸、樣式等具體細(xì)節(jié)的錯(cuò)誤的問(wèn)題，造成預(yù)制構(gòu)件施工出現(xiàn)一些安全事故。其次是從預(yù)制構(gòu)件現(xiàn)有的設(shè)計(jì)質(zhì)量檢測(cè)水平上看，檢驗(yàn)技術(shù)也存在不足，造成預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)專業(yè)化程度有待提高的問(wèn)題出現(xiàn)。

3、BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

3.1BIM結(jié)構(gòu)模型和結(jié)構(gòu)分析模型的變換

在BIM基礎(chǔ)上進(jìn)行裝配式建筑設(shè)計(jì)工作，主要是運(yùn)用輸出輸入的方法進(jìn)行，將Revit建筑模型導(dǎo)入計(jì)算機(jī)軟件之內(nèi)，運(yùn)用軟件分析建筑物結(jié)構(gòu)的有效性。完成以上工作后，工作人員可以把結(jié)構(gòu)分析模型導(dǎo)到Revit軟件之中，形成一個(gè)完整的結(jié)構(gòu)模型。通常情況下，多個(gè)視圖同時(shí)分析，需要進(jìn)行標(biāo)注進(jìn)行區(qū)分，運(yùn)用文檔模式，對(duì)施工圖進(jìn)行及時(shí)保存。在軟件的實(shí)際操作中可以發(fā)現(xiàn)，BIM結(jié)構(gòu)模型在實(shí)際轉(zhuǎn)換的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生很多數(shù)據(jù)丟失和失真的情況出現(xiàn)，對(duì)具體的無(wú)縫銜接造成一定的不良影響。在以上工作的基礎(chǔ)上，管理人員需要運(yùn)用分工操作的方法對(duì)模型進(jìn)行合理修改，盡可能減少無(wú)縫連接操作產(chǎn)生的不良影響。在執(zhí)行之中需要注意，管理人員要對(duì)分工操作進(jìn)行一定的改正，從這個(gè)角度出發(fā)說(shuō)明BIM技術(shù)的應(yīng)用具有一定的限制。在具體的設(shè)計(jì)工作中發(fā)現(xiàn)，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)結(jié)構(gòu)分析向BIM轉(zhuǎn)化中遇到的一些問(wèn)題進(jìn)行分析和探討，避免出現(xiàn)對(duì)日后工作產(chǎn)生阻礙的問(wèn)題出現(xiàn)。轉(zhuǎn)化的過(guò)程中經(jīng)常會(huì)有構(gòu)件錯(cuò)位、梁端鋼筋長(zhǎng)度比較長(zhǎng)等問(wèn)題出現(xiàn)。為了減少相關(guān)問(wèn)題發(fā)生的次數(shù)，需要工作人員使用維護(hù)、人工檢查等方法，提高處理和操作的效果。

3.2運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行合理規(guī)劃和調(diào)整

對(duì)于設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，BIM技術(shù)的作用不言而喻，從管理角度出發(fā)，需要展示一致性的原則，同時(shí)需要將預(yù)設(shè)參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理考慮。傳統(tǒng)建筑之中存在沖突設(shè)計(jì)的問(wèn)題，主要集中在重要環(huán)節(jié)的控制方面，對(duì)設(shè)計(jì)的難度要求更高，設(shè)計(jì)人員需要更加注意重要的環(huán)節(jié)，將多種因素都要綜合考慮。傳統(tǒng)的建筑模式可以滿足定量的需要。從管理的角度進(jìn)行探討，需要保證結(jié)構(gòu)尺寸符合有關(guān)工程建設(shè)的需求，建立一定的數(shù)據(jù)模型，要那種實(shí)際要求作為參考，不斷的改進(jìn)相關(guān)方案，同時(shí)對(duì)施工概況和施工圖紙繼續(xù)更加深入的分析和了解。在此時(shí)若出現(xiàn)指標(biāo)不合理的問(wèn)題出現(xiàn)，將會(huì)提高工程的投入成本。會(huì)延長(zhǎng)工期，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)模型階段，相關(guān)數(shù)據(jù)可以隨時(shí)修改。計(jì)算之前，設(shè)計(jì)人員需要掌握準(zhǔn)確的信息，將計(jì)算結(jié)果維護(hù)在一定的范圍之內(nèi)。

3.3合理布置埋件

在具有的裝配式建筑物的設(shè)計(jì)之中，預(yù)埋件需要有詳細(xì)的拆分步驟。需要對(duì)預(yù)埋件使用內(nèi)嵌的組合方式，不斷增強(qiáng)預(yù)埋件的質(zhì)量和總體的施工效率。在梁板鋼筋吊環(huán)的過(guò)程中，需要使用吊鉤形狀的構(gòu)件。根據(jù)實(shí)際的情況，對(duì)預(yù)制柱的預(yù)埋件繼續(xù)合理的布置，同時(shí)要對(duì)鋼板的高度和預(yù)制柱墻等結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的調(diào)整。設(shè)計(jì)中，有關(guān)參數(shù)需要依據(jù)全局參與的設(shè)計(jì)情況，真實(shí)展現(xiàn)預(yù)制墻板的連接情況。工作人員在調(diào)用或者平移梁結(jié)構(gòu)時(shí)，需要使用吊鉤鋼筋，以提高埋件的吊離效果。

3.4合理設(shè)計(jì)鋼筋

在所有裝配式建筑設(shè)計(jì)之中，需要注意實(shí)際拆分和構(gòu)造原則相吻合，定位鋼筋的位置，實(shí)現(xiàn)合理調(diào)整。在此過(guò)程中還有二次開(kāi)發(fā)的程序進(jìn)行合理的運(yùn)用，以獲得更加詳盡的鋼筋數(shù)據(jù)信息，根據(jù)鋼筋布置的原則，對(duì)鋼筋的布置需要更加合理。在預(yù)制梁鋼筋布置的過(guò)程中需要注意以下原則：第一是把梁跨中后澆段的縱鋼筋進(jìn)行斷開(kāi)，將后澆段設(shè)計(jì)合理，實(shí)現(xiàn)套筒安裝工作合理進(jìn)行。第二是確定梁段的最大值，對(duì)鋼筋加密的部分需要進(jìn)行合理化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)箍筋的最佳數(shù)量和最優(yōu)間距。運(yùn)用BIM技術(shù)，建立縱筋和箍筋，為后續(xù)工作的順利開(kāi)展發(fā)揮積極的作用。從整體上來(lái)說(shuō)，通過(guò)上述工作的建立，主體裝配式的建設(shè)設(shè)計(jì)工作將會(huì)有較好的發(fā)展。

結(jié)論：

未來(lái)的研究中需要對(duì)實(shí)踐中需要的問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)分析和研究。BIM技術(shù)與裝配式建筑設(shè)計(jì)的結(jié)合將會(huì)促進(jìn)兩個(gè)方面的發(fā)展，在工程設(shè)計(jì)、工程管理方面將逐步發(fā)揮出來(lái)。在工程實(shí)際中會(huì)得到更好的使用，以保證設(shè)計(jì)工作更加完善。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳康勝，劉飛.BIM技術(shù)在裝配式建筑施工質(zhì)量控制過(guò)程中的應(yīng)用[J].中國(guó)建筑金屬結(jié)構(gòu)，2020（04）：50-51.

[2]刁尚東，蘇巖，馬柔珠，陳愛(ài)華，呂兵兵，戴振偉.BIM技術(shù)在預(yù)制裝配式建筑施工安全管理中的應(yīng)用[J].廣東土木與建筑，2020，27（03）：61-64.

[3]張玉封.BIM在裝配式建筑設(shè)計(jì)及施工過(guò)程中的應(yīng)用[J].住宅與房地產(chǎn)，2020（06）：82.