闡述BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

周艷雯

摘 要 BIM技術(shù)結(jié)合了各種數(shù)字技術(shù)的功能和優(yōu)勢(shì)，對(duì)信息資源進(jìn)行有效的存儲(chǔ)，構(gòu)建數(shù)字信息模型，為相關(guān)工程設(shè)計(jì)與實(shí)施提供必要的技術(shù)支持。以BIM技術(shù)為依托構(gòu)建的模型具有可視化、協(xié)調(diào)性以及可出圖形的優(yōu)勢(shì)。將BIM技術(shù)應(yīng)用于裝配式建筑設(shè)計(jì)中，不僅可以確保設(shè)計(jì)的科學(xué)性與準(zhǔn)確性，同時(shí)為裝配式建筑施工奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本文BIM技術(shù)的概念及特點(diǎn)，對(duì)其在裝配式建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用做出詳細(xì)的探討，旨在進(jìn)一步加快裝配式建筑設(shè)計(jì)的速度，最大限度地確保裝配式建筑設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

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)概述

BIM即建筑信息模型，通過可視化的界面將信息錄入到數(shù)字化的三維模型中，真正實(shí)現(xiàn)了“所見即所得”的構(gòu)想，利用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析處理，為工程設(shè)計(jì)、建造以及運(yùn)營(yíng)提供科技支撐，通過可視化三維模型可以直觀地反映工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)和施工的各個(gè)環(huán)節(jié)，方便了各部門之間的溝通和討論，并為重大決策提供了科學(xué)的依據(jù)。此外，BIM技術(shù)作為一種工程設(shè)計(jì)及建造管理的數(shù)據(jù)化工具，可以建筑項(xiàng)目的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息為基礎(chǔ)構(gòu)建的建筑信息模型，通過數(shù)字信息仿真模擬建筑項(xiàng)目所有的真實(shí)信息，為建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)以及建筑項(xiàng)目管理提供可靠的依據(jù)。BIM技術(shù)基于其可視化、高效性、準(zhǔn)確性以及可出圖性等諸多優(yōu)勢(shì)，因此被廣泛地應(yīng)用于建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)、運(yùn)行以及維護(hù)過程中，為項(xiàng)目技術(shù)人員及時(shí)了解和整合建筑項(xiàng)目信息以及應(yīng)對(duì)各種突發(fā)情況提供便利。BIM技術(shù)在建筑項(xiàng)目尤其是裝配式建筑設(shè)計(jì)中的廣泛應(yīng)用，對(duì)提高建筑設(shè)計(jì)效率、節(jié)約設(shè)計(jì)成本、縮短設(shè)計(jì)周期等方面發(fā)揮了顯著的作用[1]。

2 BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

裝配式建筑是指用預(yù)制的構(gòu)件在工地上直接裝配而成的建筑，這種建筑具有建造速度快、節(jié)約勞動(dòng)力、施工成本低以及受氣候條件影響小的特點(diǎn)，使得其在世界各地得到了廣泛的推廣與實(shí)踐。BIM技術(shù)作為一種全新的建筑設(shè)計(jì)技術(shù)，將其應(yīng)用于裝配式建筑設(shè)計(jì)中，不僅可以提升裝配式建筑的科技含量，確保裝配式建筑設(shè)計(jì)的可靠性和有效性，同時(shí)加快了裝配式建筑設(shè)計(jì)速度，降低了裝配式建筑設(shè)計(jì)成本，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

2.1 BIM模型建立及圖紙繪制

利用BIM技術(shù)建立數(shù)字化的裝配式建筑信息模型，后續(xù)所有的設(shè)計(jì)工作全部圍繞該模型展開。首先通過可視化的輔助圖形編輯軟件進(jìn)行裝配式建筑建模，根據(jù)測(cè)繪、地質(zhì)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)建立參數(shù)化的數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)裝配式建筑各種構(gòu)件結(jié)構(gòu)的尺寸、規(guī)格等參數(shù)進(jìn)行標(biāo)注，使裝配式建筑構(gòu)件設(shè)計(jì)更加智能和便捷。同時(shí)由于模型中的某一參數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)生改變，與之相關(guān)的所有構(gòu)件信息都會(huì)隨著更新變化，而BIM模型關(guān)聯(lián)性的特點(diǎn)可以有效解決圖紙之間的錯(cuò)、漏等導(dǎo)致的信息不一致的問題。此外，借助開放接口建立裝配式建筑各種結(jié)構(gòu)的參數(shù)化構(gòu)件配置模塊，為后期系統(tǒng)自動(dòng)生成構(gòu)件匹配與安裝步驟奠定良好的基礎(chǔ)。

2.2 BIM數(shù)據(jù)庫(kù)創(chuàng)建

由于裝配式建筑設(shè)計(jì)需要各種數(shù)據(jù)信息資源的支持，而這些數(shù)據(jù)資源數(shù)量眾多且復(fù)雜，如果僅僅依靠傳統(tǒng)的人工收集和管理，不僅增加了人力工作量，同時(shí)使數(shù)據(jù)信息資源的利用率降低。而利用BIM技術(shù)可以創(chuàng)建5D關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫(kù)，將裝配式建筑設(shè)計(jì)所需要的各種信息資源進(jìn)行全面的收集，為裝配式建筑設(shè)計(jì)提供各種所需的數(shù)據(jù)信息，不僅提升了數(shù)據(jù)信息資源的管理效率，同時(shí)提高了資源的利用率。此外，BIM技術(shù)可以自動(dòng)計(jì)算出裝配式建筑的工程量，對(duì)裝配式建筑實(shí)際施工成本進(jìn)行預(yù)算，確保裝配式建筑工程項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益。

2.3 構(gòu)件拆分

將結(jié)構(gòu)分析模型導(dǎo)入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，并借助BIM技術(shù)形成包含構(gòu)件的界面輪廓、材質(zhì)和鋼筋信息，并依據(jù)工程需要對(duì)局部進(jìn)行調(diào)整和修改，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行構(gòu)件的拆分工作。首先將結(jié)構(gòu)分析模型中的現(xiàn)澆構(gòu)件拆分成若干個(gè)零件，再將多個(gè)零件組合成組件，最終完成構(gòu)件拆分的全過程。

2.4 鋼筋創(chuàng)建

借助BIM技術(shù)，并依照裝配式建筑構(gòu)件中的鋼筋的構(gòu)造要求和拆分原則，建立構(gòu)件中鋼筋布置的流程，通過調(diào)用BIM系統(tǒng)中的相關(guān)程序，形成鋼筋相關(guān)參數(shù)信息和鋼筋的布置規(guī)則。縱筋在梁跨中后澆段中斷開，后澆段甩出長(zhǎng)度應(yīng)滿足套筒安裝的實(shí)際尺寸。設(shè)計(jì)人員應(yīng)嚴(yán)格按照鋼筋設(shè)計(jì)規(guī)則確定縱筋的斷開位置、箍筋間距以及數(shù)量等參數(shù)，確保裝配式設(shè)計(jì)的合理性。

2.5 埋件布置

首先設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)拆分細(xì)則，并利用BIM軟件對(duì)預(yù)制構(gòu)件埋件的相關(guān)布置規(guī)則進(jìn)行編輯，例如，梁柱埋件可以使用建立包含埋件的內(nèi)嵌，到那時(shí)梁、板中的鋼筋吊鉤應(yīng)需要重新進(jìn)行吊鉤形狀設(shè)計(jì)和位置的布置工作。預(yù)制柱上的埋件可以建立專門的預(yù)制柱進(jìn)行布置，要將預(yù)制柱的墻與柱連接處的鋼筋的高度參數(shù)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，并結(jié)合工程需要，適時(shí)調(diào)整鋼筋高度參數(shù)。

將BIM技術(shù)應(yīng)用與裝配式建筑設(shè)計(jì)中，利用BIM技術(shù)構(gòu)建三維立體模型進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了裝配式建筑設(shè)計(jì)的可視化目的，設(shè)計(jì)人員可以直觀的表達(dá)設(shè)計(jì)意圖，便于先關(guān)人員理解，提高了裝配式設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量，縮短了設(shè)計(jì)的周期，增強(qiáng)了裝配式建筑產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢(shì)[2]。

3 結(jié)束語(yǔ)

BIM技術(shù)與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)工藝技術(shù)相比，具有很大的優(yōu)越性。設(shè)計(jì)人員應(yīng)不斷總結(jié)BIM技術(shù)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并積極借鑒國(guó)外成功案例，結(jié)合本國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展的實(shí)際，科學(xué)的部署B(yǎng)IM技術(shù)應(yīng)用戰(zhàn)略，充分發(fā)揮BIM技術(shù)的功能和優(yōu)勢(shì)，不斷提高裝配式建筑設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量，進(jìn)而推動(dòng)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。同時(shí)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，一些與BIM技術(shù)相匹配的繪圖軟件和模型構(gòu)建軟件出現(xiàn)在了市場(chǎng)上，且這些軟件的更新速度比較快，這就要求設(shè)計(jì)人員在課余時(shí)間應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)這些軟件的學(xué)習(xí)。設(shè)計(jì)單位應(yīng)定期開展設(shè)計(jì)技術(shù)培訓(xùn)教育活動(dòng)，不斷補(bǔ)充設(shè)計(jì)人員的知識(shí)儲(chǔ)備，豐富了他們的理論知識(shí)體系，使其快速掌握相關(guān)設(shè)計(jì)技巧，力圖在最短的時(shí)間內(nèi)設(shè)計(jì)出最優(yōu)質(zhì)的裝配式建筑設(shè)計(jì)方案，確保設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性，最大限度地降低設(shè)計(jì)成本，提升設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1] 董蘇然，許曉文，付素娟.BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用實(shí)踐[J].建設(shè)科技，2017，（03）：37-39.

[2] 朱維香.BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用研究[J].山西建筑，2016，（14）：227-228.