基于BIM技術的裝配式建筑設計

謝舒可 王霞

1. 武漢天華華中建筑設計有限公司 湖北 武漢 430000；

2. 武漢外語外事職業學院 湖北 武漢 430000

引言

經濟的快速發展給建筑行業帶來了巨大的壓力，建筑行業面臨的挑戰也在增加，裝配式建筑的設計方案是現代建筑工程施工的重點，很多建筑施工都會采取裝配式建筑設計建設，建筑工程的施工環節無法得到有效的管理，使得施工過程中出現較多問題，不僅會影響工程施工的有序開展，而且會影響建筑工程的結構穩定性。BIM技術的使用能緩解裝配式建筑設計過程中的壓力，而且有利于建立精確的模型，提高施工質量，促進BIM技術在裝配式建筑設計中的應用。

1 存在的優勢

BIM技術也稱為開發信息建模技術。基于數字仿真和虛擬化，根據建設項目的要求對相關數據和設備性能參數進行處理。經過處理、分析和綜合，建立完整的三維系統，優化建筑的實際性能。與傳統的工程設計相比，先進技術在預制構件設計和施工中具有更多的技術數據采集、數據分析和參數計算等優勢。

1.1 提高設計效率

BIM技術用于比較和分析與設計參數相關的施工數據。設計師需要將工程數據和設計標準導入軟件，即可設計出可行的項目[1]。

1.2 可視化效果較好

BIM技術具有良好的可視化和仿真能力。這是一個復雜的建筑設計，只有專家才能理解術語和相關信息，但在建筑設計結果的實際渲染中也顯示出專業度不足的設備，促使開發人員可以使用最新的技術詳細設計。對施工現場的結構建模，以確保施工團隊了解工程師的意圖[2]。

1.3 推動建筑行業的發展

通過創造高度可見和精確的建筑形式并調整施工材料的使用和形狀，可以計劃和預測實際設計。BIM技術的應用可以改善裝配式建筑設計中的科技問題，實現信息與工業的有機融合，不僅提高了裝配式構件施工的科學化、專業化水平，也增強了建筑行業的整體性和獨創性。

1.4 預制結構標準化

預制構件的標準化設計，包括預制構件的尺寸和布局，可以通過使用BIM技術優化預制構件的結構設計來實現，提高設計標準。有關預制工件設計的信息，可以參閱用于收集的技術，共享和存儲預制工件。詳細地記錄和準確的維護為后期的預制建筑項目提供信息[3]。

2 具體應用

2.1 創建BIM預制式構件庫

裝配式設計與BIM技術的深刻結合可以在初始設計或施工中發揮重要作用。使用BIM技術優化設計方案和調整可在3D中查看的施工順序，并為建筑物的每個部分設計和定位結構，可以設計出滿足大多數人需求的建筑。通過在預制建筑中使用預制構件可以實現標準化設計。零件拆分可以建造各種建筑物，以方便以后的施工，構建和優化現成的BIM組件庫，對于集成BIM功能至關重要。信息共享資源，BIM技術應用中最重要的環節是開發即用型組件庫。需要根據現有的生產、裝配和構件的管理問題調整，以滿足裝配式建筑的設計要求，并根據建筑設計和下一步施工要求添加信息。為安全施工和科學管理提供科學依據。滿足預制建筑的設計和施工要求的預制組件是啟用BIM技術的關鍵因素，無論是預制零件還是組件，需要全球科學和分析優化來替換不尋常的結構或調整，直到滿足規定的要求。建筑設計要求，一個完整的構件庫組件的構建應強調以下特征、獨立性，并非所有預制構件組件都列在預制建筑設計中。并且在目標屬性中必須選擇不同工作頻率和不同功能的元件；可重復使用性，成套預制構件可以應用于任何建筑項目，只要滿足規范要求，量產及備件符合綠色建筑理念。預制構件的編碼和數據生成可以起到識別和處理的作用和計算機應用，協商和處理水平可以提高設計水平和體系結構水平。

2.2 BIM模塊設計和優化

科學因素建筑工程設計中的BIM技術，可以有效解決制約我國建筑發展的問題。尤其是不恰當的設計缺陷、建設效率低、建設過程不完整，加快信息交流，有助于弘揚我國企業家精神。提升建筑設計水平，BIM模型模塊的設計從整體重構的角度管理。根據建筑布局，可分為不同類型的單元，嚴格按照業主意愿，成品零件從數據庫中選擇并完成，設計團隊可以更新設計思路。通用建筑模型，添加與建筑相關的結構，創建一個完整的模塊。就個人而言，可以增加相關的施工，并創建一個完整的模塊，最終以完整的設計形式組裝起來，以確保預制施工項目的核心價值。BIM技術在預制構件設計中的應用可以發揮重要作用。

2.3 裝配式建筑設計

模塊化設計理念與中國信息技術發展之間存在著協同作用，在完成對施工現場的初步評估后，可以利用BIM技術進行施工現場的選擇，以減少環境因素對BIM技術應用的限制，并改進模型的建立，必須結合整體配置。和本地配置，數據更改將影響完整性并導致錯誤。通過三維建模，BIM技術在預制構件結構設計中的應用是可行的，具有應用價值，滿足了建筑業的基本生態需求，實現了建筑結構信息。

完整的結構設計將優化結構設計。BIM技術可以集成信息源，實現信息共享，預制建筑的設計是相互聯系的。計算機軟件的擴展和應用是設計師的一項基本技能。建筑的質量在很大程度取決于設計水平，建筑設計與預制梁技術的結合，真正實現了建筑結構與信息的集成，實現了三維多維，為觀眾提供了強大的視覺體驗，提高了工作效率和水平。預埋件的設計方法有很多種，其中預埋件設計需要選擇設計目標的設計類型。為了縮短施工時間，提高施工質量，預制構件的形狀和設計必須遵循科學的規則，才能保證設計水平和安裝質量。BIM操作軟件的使用是設計功能實施的基礎。典型的民用建筑使用軟件來完成基本設計，滿足施工要求。并提高性能，用于景觀設計，許多建筑都喜歡其高性能風格。設計師的鑒賞提升了BIM技術的功能品質，為建筑設計提供了舒適感[4]。

2.4 規范流程

裝配式建筑的設計，包括整體設計的工程規劃、方案設計評估、方案設計、施工圖、構件設計，可以針對建筑類型和施工條件實現出色的設計。遵循標準體系，可以加快建設工作。體系的實施和建筑的標準化從BIM技術固有的信息出發，必須在應用過程本身中實施完整的項目。建立完善的施工流程是加強建設項目管理的基礎。BIM技術最大化，精準預測豐富信息與創新設計理念的交互，符合我國建設發展趨勢。BIM技術的應用必須取決于建筑物的實際建造情況，通過在裝配式建筑的設計過程當中借助BIM技術搭建三維模型展開工作，可以有效提升了設計規范性與科學性，但需要注意的是，BIM技術的應用必須取決于建筑物的實際建造情況，才能夠不斷提升建設質量。對此，還需要針對設計流程加以規范，從方案設計、初步設計、施工圖設計這幾大方面著手，規范人員操作、數據統計、解決信息沖突，不斷深化裝配式建筑設計工作內容。

實施BIM技術是為了解決裝配式建筑設計問題，提高技術的適用性和相關性，符合現代建筑發展方向和成本運營流程改進。提高我國建設水平設計的施工效率和綠色建筑要求，例如，建設項目中的預留位置，就是在工程中需要釋放的位置。可以使用BIM技術設計預留開口和嵌入式組件布局，而不會影響建筑物的結構完整性。為設計質量施工創造了有利條件。在鋼筋設計中使用BIM技術可以驗證數據的完整性，避免重大錯誤。因此，鋼筋設計不符合標準要求，從而降低風險并提高鋼筋結構的效率。裝配式建筑的設計方案要有詳細的規劃，確保各個施工階段及施工位置的工作。沒有規范，施工人員就無法將工作做到位，也會降低建筑工程質量。

2.5 建筑規劃

BIM技術的合理應用在建筑規劃中可以發揮重要作用。首先，可以使用BIM技術測試和選擇站點，并從大量地理數據中選擇最適合項目的站點。可以有效地減少項目中的沖突和環境影響。BIM技術可以集成和分析場地數據和地理空間數據，這使得項目總經理能科學地選擇項目的建設地點。其次，BIM技術可以分別用于設計和測量現場環境建筑項目。因此，建筑設計風格與實際結構和材料相互關聯。其參數與構件的一般模型有關，如有調整，其他有關資料將修改。最后，利用BIM技術可以調整多個領域的沖突。例如，當某些數據被修改時，其他相關數據將被檢索，最大限度地減少錯誤，避免設計和施工同時發生不一致。利用BIM技術，可以對各個環節進行定制，消除沖突，提高建筑工程的合理性和實用性。

2.6 三維模型

使用實際地形和地圖數據以及設計師的項目計劃，可以創建預制建筑的三維模型。使用此模型，設計師直觀地看到預制構件的尺寸、布局和表示，并使用該模型來查看建筑各個方面的效率，大大提高建筑工程設計的精度。尺寸模型可查詢各個環節的細節。模型的建立需要設計人員詳細勘察施工現場，而且在實施設計方案時，三維模型也能提高施工人員的施工效率。

2.7 數據庫建立

隨著BIM技術在建筑業中的廣泛應用，許多建筑工程企業將建筑設計數據轉換為BIM數據庫。它包括各種建筑信息模板、預建建筑設計材料。在數據庫中合并和分類數據。數據庫的建立能為管理人員提供良好的監督環境，確保各個施工環節的信息能及時錄入，方面后期工程核對，針對記錄的各項數據，對施工現場進行詳細的檢驗，一旦發現不合理的數據，要及時修改，為竣工階段的試驗檢測環節提供便利，以獲取有價值的信息，幫助創建建筑設計方案，并對其進行有效的管理和管理。

3 應用實例

3.1 國外應用

在國際建筑領域，很多國家都提前意識到建筑信息和時間的發展。例如，英國等一些國家很早就開始研究建筑數據，并在預制建筑數據方面取得了一些成功，許多國家意識到保護環境的重要性。因此，他們也采用了BIM綠色建筑技術以及這兩種技術的結合和綜合應用，使BIM得以展示，科技屏風也體現了綠色科技的價值和特點，BIM技術的使用使得裝配式建筑設計有了更高的效率，綠色施工理念是很多建筑工程需要著重考慮的，BIM技術的可視化作用能夠給設計人員提供良好的模型，能夠極大地促進綠色施工理念的融入。

3.2 國內應用

雖然BIM技術在中國裝配式房屋建設中的應用比較緩慢，但它是一顆充滿活力的后起之秀。近年來，我國重視裝配式建筑的廣泛應用，僅短短幾年規模迅速擴大，增長速度不斷增長立體技術不能適應現代建筑的發展。這不僅表明建筑技術的維度發生了變化，也表明建筑行業進入了技術創新的新時代。傳統的二維技術相對落后，無法適應現代建筑工程的施工，BIM技術的使用在很大程度上改變了施工方式，促進建筑行業的發展，給建筑施工帶來先進的技術，BIM技術在裝配式建筑設計中有較好的應用。

4 結束語

BIM技術的應用能提高裝配式建筑工程的施工效率，是符合現代社會要求的施工技術，建筑企業必須對施工人員實施嚴格的管理，確保施工人員能夠掌握BIM技術，使得BIM技術能夠得到充分的應用，根據施工現場情況具體分析，使得裝配式建筑設計能夠更加順利地完成。