探析裝配式建筑設計中BIM技術的應用

伊忠昌

摘要：BIM技術主要是指將建筑物的功能特性以及物理實體進行數字化表達的技術。BIM技術是根據工程項目的各種數據信息為基礎，從而建立起來的一種三維建筑模型，目前BIM技術在裝配式建筑設計中得到廣泛應用，因此為了充分發揮其作用，本文闡述了裝配式建筑設計中BIM技術的應用意義及其特點與功能，對裝配式建筑設計中BIM技術的應用進行了探討分析。

關鍵詞：裝配式建筑設計;BIM技術;特點;功能;應用

一、裝配式建筑設計中BIM技術的應用意義

裝配式建筑設計過程中，運用BIM技術所構建的設計平臺，使得各專業設計人員能夠快速傳遞設計信息，借助BIM技術與“云端”技術，對設計方案進行“同步”修改，各專業設計人員可以將包含專業的設計信息上傳，使專業之間的設計沖突通過BIM模型的碰撞與自動糾錯功能被自動篩選出來，有利于節省時間，提高工作效率。此外，通過授予裝配式建筑相關的設計、技術和管理人員不同的管理權限，可以使更多的專業人士參與到裝配式建筑的設計過程中，提出專業建議，減少預制構件生產及裝配施工中的設計變更，提高裝配式建筑的設計效率，減少或避免由于設計原因造成的項目成本增加和資源浪費。因此為了充分發揮其作用，必須加強對裝配式建筑設計中BIM技術的應用進行分析。

二、裝配式建筑設計中BIM技術的特點及其主要功能分析

1、BIM技術特點。主要表現為：第一、可視化特點。在可視化特點中，BIM技術所構建出的建筑模型是透明的，能夠對建筑物的具體數據信息進行全面的展現。第二、協調性的特點。該種特點的出現主要是由于設計人員與管理人員可以通過BIM技術對設計過程或者施工過程中的各項工作進行調節。在現階段的BIM技術應用中，主要將BIM技術應用在建筑物的數據模型建立中，并且利用該種數據模型對施工中的具體問題進行解決并及時調整，進而避免在具體的設計過程以及施工過程中出現安全問題。

2、配式建筑設計中BIM技術的功能。裝配式建筑可實現預制件的靈活運用，便于施工進度與質量控制。而裝配式建筑設計中BIM技術的應用，可以有效保證建筑的節能性與實用性。裝配式建筑設計中BIM技術的功能主要表現為：（1）三維建模功能。BIM技術功能體系當中，三維建模功能是此項技術的核心技術之一，其主要能夠依照輸入的數據、參數、信息等進行三維建模，使數據等能夠立體展示，體現出較高的直觀性。在三維建模工作當中，設計人員可以直觀的了解到模型當中的缺陷，例如結構位置是否合理、管線綜合是否有影響等，之后還可以直接在模型模型上進行調整。（2）計算功能。裝配式建筑設計的合理與否，除了涉及結構的位置以外，還與結構的應力、強度有關，在BIM技術之下，其系統自帶多種數學模型，能夠結合設計數據，對設計中各結構的應力、強度進行計算，設計人員同樣能夠對此進行觀測，結構力學體系是否合理，此舉有助于建筑設計的質量。此外在設計人員對模型進行調整之后，BIM技術系統依舊會對調整后的結構力學體系進行計算，說明BIM技術的應用價值較高。（3）模擬功能。裝配式建筑設計的BIM技術應用，能夠對其中參數、指標、位置等進行模擬，同時人工可以進行調試，保障相關工藝參數都達到合格標準。

三、裝配式建筑設計中BIM技術的應用分析

1、裝配式建筑整體設計中BIM技術的應用。裝配式建筑整體設計的目的在于提高各模塊間的協調性，確保建筑功能能夠達到業主的要求。可在利用BIM技術的基礎上，對裝配式建筑進行整體上的設計，方法如下：第一、將各設計人員組織在一起，共同分析建筑不同功能區域的不同設計方法。第二、將各環節的設計參數，全部納入到BIM軟件中，提高裝配式建筑各環節設計內容的豐富性與全面性;第三、當參數補充完成后，即可運行模型，判斷是否存在設計方面的缺陷，如果存在，需要立即改正，直至模型能夠協調運行、建筑內各功能區的功能均能夠正常實現為止。

2、裝配式建筑標準層設計中BIM技術的應用。標準層設計旨在完善戶型之間功能，應當注意的是，裝配式建筑標準層的設計應就戶型對稱問題進行有效解決，以提高裝配式建筑的整體設計效果。在建筑、結構設計中可以將對稱的戶型或單元按照某個軸線進行對稱復制，不過應該注意，一般復制鏡像對稱的戶型之間有可能存在重合的構件，需要將重合的構件進行處理。在設備設計中復制鏡像模型，對稱后模型之間會缺少連接接口，需要添加連接構件。在住宅建筑設計中標準層占有絕大部分，在建筑設計中可以先設計標準層，然后相同類型的建筑層進行復制，不同類型的建筑層在此基礎上進行修改，在BIM模塊化設計之下，設計人員能夠根據需求標準，對這些設計內容進行調整設計。以樓梯間為例，樓梯間的設計質量主要包括了樓梯間距、應力結構、整體長度與寬度等，在此基礎上采用BIM技術對樓梯進行標準化建模，通過不斷的調整即可實現合理的樓梯間設計方案。

3、裝配式建筑戶外設計中BIM技術的應用。戶外設計主要包括裝配式結構的構成、裝配式建筑對周邊環境的影響、裝配式結構之間的應力。在裝配式結構的構成方面，主要依照設計需求，在三維模型當中模擬裝配結構構成的流程，同時觀測各結構之間是否存在力學結構不合理、強度等問題以及其各自產生的原因，之后通過商討得出相應的處理措施，再通過BIM技術模擬處理措施，確認處理措施的有效性;在裝配式建筑對周邊環境的影響方面，因為裝配式建筑施工同樣會面臨不規則沉降的問題，針對此類現象，可以通過BIM技術建模的分析，了解建筑整體結構與地基的力學關系，如果力學關系顯示不規則，那么就可能出現不規則沉降，需要對此進行處理。另外，裝配式建筑施工還可能對周邊環境的中的線路造成影響，通過BIM技術的模擬功能，能夠對此進行調節，避免兩者出現沖突。

四、結束語

綜上所述，裝配式建筑設計中BIM技術的應用可以有效提高裝配式建筑設計的實效性，便于工程設計人員及時發現裝配式建筑設計中的不足，并及時進行修正，因此加強對其進行分析具有重要意義。

參考文獻：

[1]靳鳴等.BIM技術在裝配式建筑深化設計中的應用研究[J].施工技術. 2017（16）.

[2]李友賞等.BIM技術在裝配式建筑設計中的應用實踐[J].智能建筑與智慧城市，2018（03）.

（作者單位：西寧海森建筑勞務有限公司）