裝配式建筑設(shè)計(jì)的BIM技術(shù)應(yīng)用探討

劉博

摘要：在裝配式建筑設(shè)計(jì)的過程中，合理的掌握及應(yīng)用BIM技術(shù)，可以顯著地提升建筑設(shè)計(jì)效率，減少房屋設(shè)計(jì)、施工周期。裝配式建筑相比于傳統(tǒng)現(xiàn)澆式建筑不僅施工方便快捷，省時(shí)省力。更重要的是裝配式建筑滿足“綠色建筑”概念，在建筑的有效壽命期間，裝配式建筑更加綠色環(huán)保，節(jié)約材料能源，非常完美的契合了國家“可持續(xù)發(fā)展”的戰(zhàn)略方針。在裝配式建筑設(shè)計(jì)中引入BIM技術(shù)更是如虎添翼，顯著提升建筑工作效率，被社會(huì)建筑相關(guān)行業(yè)的專業(yè)人士廣泛認(rèn)可。本文旨在探討B(tài)IM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)、施工中的實(shí)際應(yīng)用，以及如何更加合理有效地完成建筑裝配要求。

關(guān)鍵字：裝配式建筑；BIM技術(shù)；實(shí)際應(yīng)用

裝配式建筑就是將事先構(gòu)建完成的房屋零部件統(tǒng)一包裝，然后運(yùn)送到工地上統(tǒng)一裝配成屋。這種方法方便快捷，建筑周期短，施工成本低，且房屋質(zhì)量高，符合綠色環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的概念，因此備受建筑行業(yè)青睞，在全世界建筑單位推廣施行。BIM技術(shù)（即建筑信息模型）是通過資源、行為、交付三個(gè)基本維度，結(jié)合實(shí)際建筑的各項(xiàng)要求和施工方式等相關(guān)信息，進(jìn)行一種信息數(shù)字化的模擬交匯應(yīng)用的方法。為建筑設(shè)計(jì)施工單位提供各項(xiàng)仿真信息。BIM的應(yīng)用不僅僅局限于建筑的設(shè)計(jì)和施工，它同時(shí)也可以應(yīng)用到各類環(huán)境中的建筑管理層面，降低施工風(fēng)險(xiǎn)。如何高效的將BIM技術(shù)應(yīng)用到裝配式設(shè)計(jì)當(dāng)中成為我們發(fā)展建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。

一、BIM技術(shù)概述

建筑設(shè)計(jì)以及施工過程中，對(duì)于模擬信息的可視性要求甚高。傳統(tǒng)施工藍(lán)圖只能給出一個(gè)大致的框架，即使圖紙完成的足夠精細(xì)，通過線條和簡(jiǎn)易圖形的表達(dá)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，始終需要工程師的三維立體想象能力。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展完善，現(xiàn)如今的建筑結(jié)構(gòu)錯(cuò)綜復(fù)雜，人們對(duì)房屋的精細(xì)程度要求以及功能多樣新需求愈發(fā)苛刻，傳統(tǒng)的二維空間藍(lán)圖所表達(dá)出的細(xì)節(jié)不足，設(shè)計(jì)方工作量也因此劇增。然而，BIM技術(shù)所達(dá)成的三維圖形效果就顯著地解決了這樣的問題。BIM模擬仿真出的三維效果圖具有足夠的可視性，具有一目了然的功效，施工方在審閱完BIM技術(shù)模擬的三維圖紙后可以迅速有效地了解設(shè)計(jì)意圖，方便施工。與此同時(shí)BIM技術(shù)提供的全方位的建筑信息可以提前預(yù)計(jì)可能發(fā)生的問題，同時(shí)考慮周圍的環(huán)境影響，進(jìn)行施工的模擬仿真，提供合理有效地?cái)?shù)據(jù)以及預(yù)期的協(xié)調(diào)彈性范圍。從而提高配合度，降低潛在風(fēng)險(xiǎn)性。另外BIM技術(shù)也可以像傳統(tǒng)方式一樣導(dǎo)出圖紙，導(dǎo)出的圖紙同樣具有優(yōu)化功能，建筑模型設(shè)計(jì)的全方位特性一目了然。方便雙方信息交互，選出更加合適的方案，形成雙贏。

二、裝配式建筑的優(yōu)點(diǎn)

（一）人力資源的節(jié)約

裝配式建筑相較于傳統(tǒng)建筑，人力資源的需求量明顯減少，傳統(tǒng)建筑方式需要的勞動(dòng)力數(shù)目基數(shù)大，且勞動(dòng)人民的工作強(qiáng)度高，工作時(shí)間長(zhǎng)。裝配式建筑所需的各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)備都由工廠統(tǒng)一量化生產(chǎn)，施工方的壓力小，勞工數(shù)量需求度不高，同時(shí)施工方式也是裝配化施工，工作時(shí)間短，強(qiáng)度小。唯一有所需求的項(xiàng)目是工人需要明白裝配化進(jìn)程，熟悉和掌握裝配化施工方式。

（二）環(huán)境資源的節(jié)約

裝配式建筑所需要的水電資源都遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)建筑，同時(shí)還節(jié)省施工材料、減少施工面積，節(jié)約施工能源，實(shí)現(xiàn)能源的循環(huán)利用。同時(shí)裝配式建筑相比傳統(tǒng)建筑對(duì)周圍居民的影響也有明顯減少。傳統(tǒng)建筑噪音大且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，還會(huì)揚(yáng)起建筑灰塵，傾瀉建筑垃圾，周圍生活居民苦不堪言，而裝配式建筑就很好的解決了這個(gè)問題。另一方面，裝配式建筑的住宅質(zhì)量也高于傳統(tǒng)建筑，綠色節(jié)能，可居住時(shí)間長(zhǎng)，符合國家“可持續(xù)發(fā)展”的戰(zhàn)略方針。

（三）施工周期的縮短

傳統(tǒng)建筑施工采取的是現(xiàn)澆式建筑方式，構(gòu)建周期長(zhǎng)，建筑整體思路耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)可能性小，建筑周期中需要不斷修改。并且房屋施工中的基礎(chǔ)構(gòu)架，混凝土養(yǎng)護(hù)，部門交接工作不同步，轉(zhuǎn)移工作程序繁瑣，耗費(fèi)時(shí)間量大，時(shí)間利用率低。而裝配式建筑的基礎(chǔ)構(gòu)架在工廠統(tǒng)一批量生產(chǎn)，可供給的房屋數(shù)量多，建筑周期短，沒有搭建鋼筋、水泥、混凝土、支架等繁瑣工作，整個(gè)工作過程就是利用大型吊裝設(shè)備將整體建筑裝配到事先鋪設(shè)好的管道中去。減少了許多中間環(huán)節(jié)，處理建筑復(fù)雜的結(jié)構(gòu)部分也無需工程人員勞心勞力，較大程度的提升工作效率，縮短工作周期。

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

（一）BIM技術(shù)應(yīng)用于裝配式建筑的優(yōu)勢(shì)

BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用廣泛，其基本定位多樣化，充當(dāng)了多樣化的角色。首先，它相當(dāng)于一個(gè)設(shè)計(jì)方的助手，BIM技術(shù)所提供的建筑具體信息是一般圖紙無法企及的，它獨(dú)有的三維模型給建筑商最直觀的建筑基本情況，將建筑細(xì)節(jié)一一羅列，完美展現(xiàn)了出來，設(shè)計(jì)方一目了然。其次，他也是構(gòu)件制造商的好幫手，建筑所需要的基礎(chǔ)構(gòu)件十分清晰，構(gòu)件要求明確，為構(gòu)建制造商提供十足的便利條件。而后，對(duì)于施工單位的幫助也是毋庸置疑的，設(shè)計(jì)方所獲得的便利在施工方也體現(xiàn)了出來。最后，對(duì)于完成建筑后的物業(yè)單位也提供了較多便捷。房屋整體的構(gòu)架，裝配，生活用具的安裝部位物業(yè)都了如指掌，業(yè)主的住房問題物業(yè)也可以耗費(fèi)最短時(shí)間予以解決?？傮w而言，對(duì)于建筑工程的整個(gè)環(huán)節(jié)上的單位都給與便利。

（二）BIM技術(shù)的應(yīng)用實(shí)際情況

BIM技術(shù)用于生產(chǎn)中首先進(jìn)行的是構(gòu)件的拆分，將建筑各個(gè)構(gòu)件的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到Revit軟件當(dāng)中，仿真出一個(gè)三維模型，模型中涵蓋了建筑整體輪廓，鋼筋的信息和施工材料信息。而后對(duì)其中差錯(cuò)進(jìn)行修正，最后拆分。拆分過程中需要使用Dynamo進(jìn)行可視化的編程，再進(jìn)行實(shí)裝拆分重組工作。其次需要完成鋼筋的創(chuàng)建，了解鋼筋的構(gòu)造和拆分要求，不斷進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置的完善工作。而后對(duì)鋼筋的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，將改良好的鋼筋安插在構(gòu)件的合理位置當(dāng)中。布置鋼筋的整個(gè)過程需要嚴(yán)格遵守安置規(guī)則。最后是埋件的布置，與鋼筋布置一樣，埋件的布置也需要遵循布置規(guī)則。首先需要構(gòu)建出埋件的內(nèi)嵌組，另外，梁柱和鋼筋吊環(huán)的形狀都需要合理的優(yōu)化設(shè)計(jì)，選擇合適的位置。而且，在布置埋件時(shí)需要建立預(yù)制住族，在預(yù)制柱的墻柱連接處把鋼板高度設(shè)置為實(shí)際高度，并將所有數(shù)據(jù)輸入到Revit軟件中。這些步驟是BIM技術(shù)必須的三大步驟。

結(jié)語

隨著我們國家的經(jīng)濟(jì)實(shí)力提升，建筑行業(yè)也隨之蓬勃發(fā)展，裝配式建筑必然會(huì)在全國范圍內(nèi)大力推廣，而BIM技術(shù)與裝配式建筑適配性強(qiáng)，提高效率，降低風(fēng)險(xiǎn)，兩者相互推動(dòng)發(fā)展，為建筑行業(yè)帶來便利。與此同時(shí)，科技的迅猛發(fā)展，代表著建筑行業(yè)的人才需要革新，學(xué)習(xí)新的建筑理念和方式，提升工人基本素養(yǎng)，各部門加緊協(xié)調(diào)配合。