基于BIM的裝配式住宅建筑裝修一體化設計研究

摘 要：建設行業作為一種支柱性產業，在提高我國的綜合實力方面一直處于非常重要的位置。在這個信息化持續發展的年代，建筑行業也必須持續地尋找一條能夠實現轉型升級的發展之路。以BIM技術為基礎的裝配式建筑裝修一體化設計，可以充分滿足建筑業轉型升級的需要。通過構建BIM族庫和模型、埋件布置、拆分預制部件等設計方法，可以促使裝配式住宅建筑裝修工程順利且高效的進行。裝配式住宅建設與BIM技術的有機結合，將促進建筑裝修一體化進程，并推動建筑行業在信息化時代的可持續發展。

關鍵詞：BIM技術；裝配式住宅建筑；裝修一體化文章編號：2095-4085（2024）04-0129-03

1 BIM技術概述

1.1 BIM技術概念

BIM是一種信息集成技術，其利用三維建模的方法，建立多維模型，以視覺的形式展示一個工程項目的整個周期模型，在設計、生產、施工、裝修與管理等各個過程中所產生的有關信息都可以在該三維模型中展示，從根本上改變了傳統的工程項目建設工作方式，廣泛運用在工程建設中。利用BIM技術，可以對整個工程項目展開全方位地了解，建立起一個資源共享的信息平臺。這樣不但可以極大地提升工程建設和裝修的工作效率，還可以降低在施工過程中發生錯誤的風險，對工程建設和裝飾的質量起到很好的促進作用［1］。

1.2 BIM技術的工作方式

BIM技術的發展給建筑行業帶來了一場深刻的變革，其能夠為建設項目提供龐大的數據后臺支持，讓每個環節都可以在一個統一的平臺上進行數據共享，讓員工間的交流和合作變得更加方便和高效。三維建筑裝飾的設計模式可以更直觀地展現出設計的整體面貌，同時也能更準確地掌握每個部件和細節的設計，這對提升建筑裝飾設計的質量和效率有著非常重要的意義。

2 裝配式住宅的相關概述和特點

2.1 裝配式住宅的概述

裝配式住宅是一種較為先進的施工形式，其將過去傳統的工地建造作業轉變為構件加工廠，在工廠內加工出樓板以及陽臺等構件，運送到工地展開拼裝，然后用穩固的連接形式，在工地上進行組建和安設。裝配式住宅是一種現代化的工業化生產模式，其特點是設計規范化、建造標準化、管理信息化。在工程實踐中，采取預制拼裝的方式，不僅可以改善工程的品質，而且有利于工程的推進，對文明建設、安全生產都是有益的。

對于裝配式建筑來說，在實際施工的時候，全部的構件都是預制的，易于裝配，為后期的住宅建設、室內裝修等作業奠定了堅實的基礎，保證了整體的穩定性。現有的裝配式建筑，其承載力以梁體、墻體等構件為主，樓板、樓梯作為次要承重力構件。疊合樓板和飄窗是裝配建筑設計中的主要應用對象。目前，商用樓盤多采用裝配式施工模式，“三板”應用工程的預制率普遍在20%以上。

2.2 裝配式住宅的特點

采用裝配式施工方法，既可提高施工質量，又可加快施工進度，有利于文明施工，安全管理。在施工過程中，通過裝配式施工，可以有效地減少現澆施工時間，突破了施工場地的限制，從而提高了工人的工作效率。與傳統的房屋結構相比，裝配式房屋具有自重小、僅有基礎結構圖就可以建造的特點，具有快速、高效的優勢。總體而言，其是一種更加標準化、數字化、經濟性更高及符合綠色建筑設計理念的住宅［2］。

3 BIM技術在裝配式住宅建筑裝修一體化設計中的應用優勢

3.1 減少施工損耗，降低建筑成本

在建設過程中，必須要對建設項目的管理問題進行深刻剖析，要對建設項目的投資進行有效控制，要從總體上進行規劃，才能使建設項目順利進行。通過 BIM技術，可以模擬建筑物的裝設、構造接觸等，并通過模擬的結論，制定符合工程需要的施工計劃，以減少裝飾工程中的品質隱患。

3.2 對物料數量進行精確核算與統計

當今，建材的品種、指標各式各樣，人力建設方式在執行時，往往需要花費很大的精力，同時在工料統計方面也有缺陷，最重要的是準確性較差，不能有效地促進建設進程和品質。BIM技術可以對工程量展開統計和核算，并將其與材料的詳細內容相結合，確保建筑下料的精度，降低員工的工作量，同時也可以管制裝飾費用。

3.3 改善專業設計人員的工作效能

在裝配式建筑裝修一體化設計中應用BIM技術，有關專業設計人員可以在 BIM平臺上直接搭建出一個模擬的建筑物模型，從而能夠對其展開升級，規避由于專業設計人員對方案進行修改而帶來的額外工作負擔，并且可以顯著地提升設計師的工作效能，確保數據資料的正確性。

4 BIM技術的應用劣勢

在我國，由于裝配式建筑的探究還處在初級時期，因此，在裝修設計方面仍具有很大的提升余地。另外，因為構件尚未實現大批量生產，導致裝配式建筑裝修的施工成本較傳統建筑高。在裝配式建筑中，在材料種類上的局限性，會被制造企業的施工工藝所制約，裝飾層很難完整地還原出原始材料的質感。此外，在拼裝過程中，板件的整體偏移，也會有拼裝縫。因為構件的深度還需要進一步的強化，所以在一些構件的安裝過程中，無法運用預埋件進行接合，而唯一的辦法就是用釘槍打孔，但這一方法勢必會產生一些破壞。

5 基于BIM的裝配式建筑一體化設計方法研究

5.1 構建BIM族庫和模型

在構造BIM族庫和建模過程中，往往要考慮構件制造的特定環境。搭建參數化的族庫，不僅有利于裝配式建設工程達到從構擬到加工再到施工的有序化開展，而且能行之有效地處理預制件組裝時的安設與定位難題。使用BIM模型，并生成對應的庫，然后按照構件的類型來對其進行編碼。同時，還可以高效地利用內置插件，保證該模型能夠與已組裝的構件相連接，并將其安裝到相應的位置，從而達到精確安裝。

5.2 圖紙設計

BIM系統能夠對數據信息展開智能化的分析，并將其組織起來進行操作和控制，使其能夠在非常短的時間內，精確地設計出構件的規格和尺寸，從而可以快速地對設計的建筑體造型進行模擬。BIM也能與技術規劃要點結合起來，合理地設計裝配式建筑的平、立、剖面圖，在滿足功能要求的同時，持續提高圖紙設計的質量。

5.3 優化設計流程

建設工程施工方案與建設工程裝修方案同步實施，通常有很多優點。其主要特點是可以按照建筑工程計劃的個性化需求反饋信息，據此對工程建設方案進行適當的調節，使得工程建設裝修方案得到更好的執行，進一步提升工程整體的建設品質。

5.4 創建虛擬建筑

虛擬建筑創建的功能具體體現在以下幾個方面。

（1）當前，BIM技術應用軟件類型比較多，在建立虛擬建筑物時，需要把 BIM建筑模型的建立與選取的軟件密切結合起來。在此基礎上，通過科學有效的方法，對各種有關的參數及數據進行綜合分析，從而實現虛擬建筑物的創建。

（2）運用BIM技術，模擬裝配式建筑的施工過程，可以發現存在的問題，并作出相應的改進，從而保證裝配式建筑的建造質量。

5.5 埋件布置

根據埋件的位置，對其進行整體參數和相關參數的設定。當設計者改變某一設計參數時，BIM軟件會將該改變的參數輸入到對應的資料庫，并將預制件的改變顯示在產生的三維建筑模型中，并將詳細的信息反饋給設計者。比如，在 BIM技術應用的基礎上，設計人員根據軟件提供的協調數據，可以確定吊梁的具體參數，從而為后續的吊鉤安裝工作提供基礎。

5.6 拆分預制部件、優化整體設計水平

使用BIM系統，可以對建筑的結構模型進行分析，高效地收集并利用許多信息，如材料、規格等。以此為基礎，對結構特點進行分析，從而有針對性地對預制件進行整改，以達到裝配式建筑設計的實際需要。在對已有的構件進行初步選擇之后，利用BIM技術對其進行整體結構的模擬。以保證組合建筑模型的合理性和有效性，對結構的各種性能進行全面的模擬。

5.7 裝配式吊頂

一般情況下，大部分的天花板都是用石膏板，但是在建筑的時候，一般都是用輕鋼龍骨來支撐。廚房和廁所選擇的是鋁扣板，這樣不僅方便擺放，還可以防止被油污腐蝕。

5.8 電氣設計及優化

運用BIM模型展開深化設計，將強弱電插座的位置和高度都與內裝專業相結合，展開定位，在電氣專業的設計中，將照明、電氣、弱電、消防專業都包含在內。利用BIM技術，對強弱電箱的位置進行調整。在設計中，要將強弱電箱集中放置，并將其錯開，并將管線路徑結合起來進行布置，從而減少交叉點（見圖1）。

6 基于BIM的裝配式建筑施工質量的控制策略

6.1 提升建筑工人的業務水平與素質

裝配式建筑的建造方式與傳統的建造方式存在較大差異，對建設人員的專業資質提出了更高的要求。因此，有關建筑工程企業要深化對建筑從業人員的專業技術性與專業品質的訓練與培養，并在具體的項目建設過程中進行標準化的操作，使施工單位的工作人員能跟上形勢的變化。在施工過程中，施工人員必須把施工風險降低到最小，一旦發現問題，應立即加以解決，為建設項目的高品質建設奠定堅實的基礎。

6.2 對裝配式建筑施工所用材料加以管控

建設單位要加強對裝配式裝修各個環節的品質管理和控制，以符合國家和行業要求的規范原則。要采用各類施工技術和治理方法，保證裝配式裝修項目各個環節的材料符合相關規定。在工程施工材料的輸送中，有關負責人員應積極地制訂多重運載方案，并擬訂出有可行性的維修與防護程序，以避免構件在工作期間發生損壞，給建設工程帶來負面效應。

6.3 進一步深化施工工藝的管控力度

裝配式房屋與傳統房屋相比，具有明顯的區別，主要是在工廠內完成構件的批量制造，再運輸到工地上進行裝配。所以，有關的建筑項目公司要建立完善的質量可追溯體系，不斷完善裝配式建筑項目的質量管理和監管體系，以確保裝配式建筑的裝飾施工質量。除此之外，同時，還要根據現有的裝配式建筑工程建設的標準，要對施工過程中的各個環節，尤其是構件的設計、施工過程中的質量控制等進行全面的把控。在此基礎上，再對各種數據進行綜合分析，這對國內裝配式建筑工程后續的科學化管理具有重要的指導意義。

7 基于BIM的裝配式建筑施工的事故預防策略

7.1 完善預制構件的運輸方案

在住宅裝配項目中，預制件是保證結構安全的有效手段。然而，裝配式剪力墻構件的長度和寬度都遠大于其厚度，豎向安設的可靠性不佳。因此，在運送時，必須適當地將其固結在專用的支架上，以避免其在裝卸過程中產生震動損傷。此外，要完善構件的輸送方案。在運送中，需對其進行緊固處理，以保證其完好地到達工地，使其在裝配式建筑裝飾工程中起到真正的作用。

7.2 預制構件的現場存放

由于裝配式建筑中的預制構件往往是以大批量的方式運抵工地，因此，開始起吊前，現場需要劃分區域。在確定存儲位置時，應盡量考慮吊車及其他配套裝置是否便于吊裝，盡可能地防止部件在施工現場出現二次搬運的情況。此外，施工企業要對起重機設備的作業能力進行準確的計算，以保證預制件在施工過程中構件的安全性。在裝配式建筑裝飾施工中，預制構件起吊是非常關鍵的步驟，只有保證了施工過程中的安全，才能保證整體裝配式裝修工程的順利進行。

8 結語

綜上所述，BIM技術對安裝、配置、建筑裝修一體化的發展進程有很大的促進作用。利用BIM技術，建立三維模型，對建筑裝修設計方案進行優化，這對大幅提高裝配式建筑及裝修的綜合水平有很大幫助。可有效促進工程建設及裝修質量的提高，將建筑行業的上下游企業聯系起來，利用信息化手段，促進產業的發展，并有力推動整個建筑行業經濟的持續發展。

參考文獻：

［1］王林，陳孟鴻，鐘偉，等.基于BIM技術的裝配式建筑裝修一體化設計及措施探討［J］.中國建筑裝飾裝修，2023（13）：64-66.

［2］李偉，張鵬，高登松.BIM技術在裝配式建筑裝修一體化設計中的應用分析［J］.住宅與房地產，2023（Z2）：136-138.