裝配式建筑中BIM技術(shù)應(yīng)用

董文艷

（甘肅第二建設(shè)集團有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730050）

我國傳統(tǒng)的建筑模式具有建設(shè)的工期長，浪費資源以及破壞環(huán)境的缺點，已經(jīng)不滿足現(xiàn)在社會發(fā)展的需要，現(xiàn)階段建筑行業(yè)已經(jīng)逐漸開始結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，從傳統(tǒng)的建筑模式轉(zhuǎn)變?yōu)楦釉谑┕ぶ凶⒅毓?jié)能環(huán)保、減少污染、可持續(xù)發(fā)展的建設(shè)新模式。

1 BIM技術(shù)的概述

BIM技術(shù)由一位美國專家在二十世紀(jì)七十年代提出來的，其全稱是建筑信息模型。目前來看，BIM技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了萌芽、創(chuàng)造、發(fā)展等階段正在趨于成熟，現(xiàn)階段，隨著BIM技術(shù)的不斷發(fā)展不斷完善，該技術(shù)已經(jīng)被建筑行業(yè)所認(rèn)可接受。BIM技術(shù)作為建筑輔助型設(shè)計工具，與CAD軟件類似但不盡相同，BIM技術(shù)是依靠計算機技術(shù)為前提下，并加入了建筑學(xué)、數(shù)學(xué)等各個領(lǐng)域的專業(yè)技巧，將建筑工程所要涉及的項目通過三維圖形設(shè)計出來。

2 BIM技術(shù)應(yīng)用在裝配式建筑設(shè)計中的優(yōu)點

2.1 三維效果的體現(xiàn)

BIM技術(shù)并不是一個單一的技術(shù)的運用，而是諸多新技術(shù)新方法的集合載體。在BIM技術(shù)之中，三維技術(shù)是一項重要的組成部分。在裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程之中，三維技術(shù)的使用可以將裝配式建筑結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行三維化的立體形態(tài)展示，設(shè)計人員可以通過BIM技術(shù)建立的結(jié)構(gòu)立體三維形態(tài)，從而對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的多個模型單元進(jìn)行詳細(xì)的跟蹤觀察。具體的三維效果如下圖1所示。

圖1 具體三維效果展示

2.2 推動裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一化

BIM技術(shù)的運用給裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計帶來的視覺體驗提升并不僅僅存在于三維技術(shù)的應(yīng)用，BIM技術(shù)在應(yīng)用過程中，可以對裝配式建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部的諸多結(jié)構(gòu)模型單元如外貌、光源、材料特性等因素進(jìn)行實時查閱，從而進(jìn)一步的推動建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一化。BIM技術(shù)對裝配式建筑設(shè)計統(tǒng)一化的作用不但存在于設(shè)計圖紙的設(shè)計層面，同時還體現(xiàn)在裝配式建筑結(jié)構(gòu)模型的預(yù)處理演算過程之中，BIM技術(shù)可以對裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計之中的所有結(jié)構(gòu)單元數(shù)據(jù)信息進(jìn)行統(tǒng)一演算，從而渲染實際建筑效果，推動建筑設(shè)計統(tǒng)一化的實現(xiàn)。

2.3 促進(jìn)數(shù)據(jù)信息協(xié)調(diào)信息化

BIM技術(shù)相較于傳統(tǒng)設(shè)計模式的優(yōu)越性還體現(xiàn)在信息處理能力上，BIM以現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展為支撐，對裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計之中的所有工程信息進(jìn)行統(tǒng)一收集和處理，并于計算機軟件內(nèi)部快速建立相關(guān)結(jié)構(gòu)單元的數(shù)據(jù)信息庫，從而對建筑工程信息進(jìn)行更快速調(diào)用和處理。由于裝配式建筑結(jié)構(gòu)自身是一個有諸多結(jié)構(gòu)單元組成的大模塊，所以各類信息在裝配式建筑物設(shè)計過程之中有著緊密的聯(lián)系和交叉，這種統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫的建立為節(jié)省裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計作業(yè)時間提供了巨大便利。

2.4 圖紙的優(yōu)化功能

傳統(tǒng)裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計模式中對于設(shè)計圖紙的修改工作往往是復(fù)雜而多項的，常常會出現(xiàn)“牽一發(fā)而動全身”的情況。BIM技術(shù)在裝配式建筑圖紙設(shè)計過程中的運用，可以有效減少裝配式建筑圖紙變更設(shè)計工作的工作量。BIM技術(shù)是以裝配式建筑模型為結(jié)構(gòu)單元信息來源，這種方式在裝配式建筑設(shè)計圖紙設(shè)計變更中有著顯著的優(yōu)點，如果出現(xiàn)需要修正的地方，只需要對相關(guān)局部進(jìn)行點對點的變更即可，圖紙中其他部分的信息，可以通過BIM技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的自動調(diào)整，從而極大的提升裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計效率。

2.5 合理應(yīng)對突發(fā)事件

現(xiàn)階段，由于裝配式建筑逐漸的增多，但是在建造階段有很多的安全隱患，但目前來看BIM技術(shù)被廣泛用于裝配式建筑工程中，它可以有效地解決安全隱患問題并及時做出相應(yīng)的方案措施。在實際的施工現(xiàn)場中，BIM技術(shù)可以對整個工程進(jìn)行合理的建模實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)控，有效的掌控裝配式建設(shè)的全局。可以更好的檢測安全隱患，并進(jìn)行相應(yīng)的處理措施，將安全事故遏制在搖籃。

3 BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計中的具體應(yīng)用

為了更好的保障裝配式建筑的建設(shè)效率和質(zhì)量，施工單位必須要做的就是建立標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計流程，使得裝配式建筑的預(yù)制件建設(shè)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，保證可以組合成整體的建筑結(jié)構(gòu)。

3.1 創(chuàng)建并完善BIM預(yù)制式構(gòu)件庫

1）預(yù)制式構(gòu)件庫概述，標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計流程最核心工作的就是要創(chuàng)建預(yù)制式構(gòu)件庫，后續(xù)各項工作的開展都以此為前提進(jìn)行，包括預(yù)制件的生產(chǎn)、組合以及信息化管理等工作。現(xiàn)階段裝配式建筑中最核心的問題就是信息共享問題，而對于信息共享來說，首先就是要實現(xiàn)預(yù)制式構(gòu)件庫的建立工作。其中對于所建立的預(yù)制式構(gòu)建庫而言，其特點主要包括以下幾點：一是相對獨立性，主要體現(xiàn)在在建立的預(yù)制式構(gòu)件庫中每一個構(gòu)件都是獨立存在的，并不會因各種外界因此改變其性質(zhì)參數(shù)；二是可以循環(huán)使用，主要表現(xiàn)在在建立的預(yù)制式構(gòu)件庫中的每個構(gòu)件都能多次使用，而且還能在多個項目中使用；三是可補充，主要表現(xiàn)是對于構(gòu)建的預(yù)制式構(gòu)件庫，相關(guān)人員根據(jù)實際工程中的需要可以補充相關(guān)的信息。

2）構(gòu)件編碼工作，在實際的裝配式建筑過程中，為了有效的讓計算機識別相應(yīng)的預(yù)制式構(gòu)件，必須要對這些構(gòu)件進(jìn)行編碼工作，首先把預(yù)制式構(gòu)件按照找不同的類型進(jìn)行分類，然后即可對預(yù)制式構(gòu)件進(jìn)行相應(yīng)的編碼工作，而且每預(yù)制式構(gòu)件只有一個編碼，更方便計算機的識別。對于預(yù)制式構(gòu)件的編碼工作來說，有以下幾個要點：一是確保編碼的唯一性，主要表現(xiàn)是每個構(gòu)件都有獨一無二的編碼；二是保證所有的編碼格式都是一致的；三是對構(gòu)件的編碼完成后要便于計算機的識別；四是要確保對全部的構(gòu)件進(jìn)行編碼工作，不可遺漏；五是編碼的形式要簡潔明了，方便識別。

3）預(yù)制式構(gòu)件優(yōu)化，在司機的裝配式建筑建設(shè)中，為了更好的促進(jìn)預(yù)制式構(gòu)件可以用于實際的建設(shè)施工中，必須在使用該構(gòu)件時對其進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整優(yōu)化工作，主要是把預(yù)制式構(gòu)件模型的結(jié)構(gòu)形式改為IFC格式，隨后將其導(dǎo)入Tekla軟件中，繼而對整個項目進(jìn)行整體性的分析，把不符合施工要求的預(yù)制式構(gòu)件合理的更改，必須要滿足裝配的需要才能進(jìn)行裝配工作。

3.2 裝配式建筑BIM模型模塊化設(shè)計

對于裝配式建筑模塊化設(shè)計來說，其主要的思路包含以下幾個部分：一是要根據(jù)裝配式建筑結(jié)構(gòu)的實際情況將其分為多個小模塊；二是要根據(jù)具體的建設(shè)需要在預(yù)制構(gòu)件庫內(nèi)選擇最佳的預(yù)制件；三是還要對需要的設(shè)備構(gòu)件和結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行相應(yīng)的補充工作，這就需要設(shè)備和結(jié)構(gòu)設(shè)計師來實現(xiàn)構(gòu)件的添加，這樣最終才能形成完整的個體建筑模塊；四是把每一個建筑模塊進(jìn)行組裝，繼而組成最終的設(shè)計模型。

3.3 協(xié)同設(shè)計

協(xié)同設(shè)計主要表現(xiàn)是工作在不同施工環(huán)節(jié)的設(shè)計人員可以依靠BIM的平臺，協(xié)同其他環(huán)節(jié)的工作人員完成設(shè)計任務(wù)，這種工作方式可以極大的保障在實際的裝配施工階段中構(gòu)件安裝位置的準(zhǔn)確性。同時在設(shè)計完成后還要進(jìn)行沖突實驗，檢測整個建筑模型的相關(guān)性能，對于不符合規(guī)范的笛梵及時進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，有效的避免了在施工階段中的意外。

4 結(jié)語

綜上所述，BIM技術(shù)在裝配式建筑中的廣泛應(yīng)用，有效的解決了現(xiàn)階段裝配書建筑中的很多難題，其中包括建筑的信息交流方面、協(xié)同設(shè)計方面以及各個環(huán)節(jié)的銜接方面等等，不但使得建筑工程的成本上有所降低，同時也有利于可持續(xù)發(fā)展理念的貫徹，有效的實現(xiàn)預(yù)配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化和施工質(zhì)量和效率的提高。