裝配式建筑設(shè)計應(yīng)用BIM技術(shù)的研究與實踐分析

梁宇

摘要：BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑業(yè)，能夠提升建筑設(shè)計的工作效率，有利于建筑業(yè)的良性發(fā)展，逐漸被更多設(shè)計師應(yīng)用于建筑設(shè)計中。裝配式建筑的優(yōu)勢明顯，而BIM技術(shù)在應(yīng)用過程中逐漸成為一種重要的推動力，使裝配式建筑設(shè)計表現(xiàn)出更優(yōu)的效果。本文針對裝配式建筑設(shè)計、BIM技術(shù)以及具體的實踐應(yīng)用展開研究，以作借鑒。

關(guān)鍵詞：裝配式建筑設(shè)計;BIM技術(shù);應(yīng)用

裝配式建筑屬于建筑業(yè)的新類型，具有較顯著的優(yōu)勢，也是現(xiàn)今建筑業(yè)發(fā)展的一種趨勢。BIM技術(shù)屬于建筑學(xué)、工程學(xué)的新工具，具有技術(shù)上的優(yōu)越性，在裝配式建筑設(shè)計的應(yīng)用過程中表現(xiàn)出較好的積極作用，建筑工程中的相關(guān)工作人員需要更加關(guān)注，不斷增強(qiáng)裝配式建筑設(shè)計過程中的專業(yè)性和技術(shù)性。

一、概況

（一）裝配式建筑的優(yōu)勢

裝配式建筑的主要優(yōu)勢表現(xiàn)在：一是有利于縮短工期，這是裝配式建筑與傳統(tǒng)建筑具有明顯區(qū)別的關(guān)鍵性因素。依照市場調(diào)查數(shù)據(jù)，建設(shè)工期能夠大約縮減70%，甚至出現(xiàn)7天一層樓的客觀效果。裝配式建筑應(yīng)用的是住宅裝配式技術(shù)，在去除傳統(tǒng)的砌體、二次結(jié)構(gòu)、抹灰等方面具有較好的應(yīng)用效果。二是最大程度地限制污染量，傳統(tǒng)的建筑施工常采用水泥、砂子等材料，經(jīng)過施工現(xiàn)場中的攪拌、壘砌施工會產(chǎn)生很多粉塵和大量的建筑垃圾。而裝配式建筑需要直接在施工現(xiàn)場展開裝配、連接工作，工程生產(chǎn)過程中的粉塵、揚(yáng)塵會得到有效控制，充分體現(xiàn)了現(xiàn)階段的環(huán)保理念。三是有利于節(jié)約資源，裝配式建筑對于模板、澆筑混凝土方面有較少的工作量，水資源消耗量明顯降低，有夠有效防止揚(yáng)塵污染。四是裝配式建筑中的很多構(gòu)件都是依照相關(guān)的質(zhì)量規(guī)范在工廠、在專業(yè)人員的監(jiān)督下完成生產(chǎn)和投入使用的，整體上提升了建筑質(zhì)量。五是裝配式建筑的施工過程，有利于工業(yè)化、信息化技術(shù)在建筑工程中的融合與發(fā)展。六是裝配式建筑的應(yīng)用發(fā)展，能夠催生出更多的新興產(chǎn)業(yè)，很好地應(yīng)對了現(xiàn)階段的鋼產(chǎn)量過剩現(xiàn)象。

（二）BIM技術(shù)

BIM，全稱為建筑信息模型，結(jié)合了各種信息技術(shù)中的明顯優(yōu)勢，在實際應(yīng)用中適應(yīng)了工程施工中的變化需求。具體來說，BIM技術(shù)是對建筑施工過程中的設(shè)計階段、制造階段，能夠保持計算機(jī)系統(tǒng)下的多種數(shù)碼信息的有效集合。建筑施工中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息，能夠利用相關(guān)系統(tǒng)將信息傳遞過程實行科學(xué)管理，從而確保經(jīng)過數(shù)碼信息處理獲取的數(shù)據(jù)文件能夠更加準(zhǔn)確，前后保持一致，符合施工中的數(shù)據(jù)需求。建筑信息模型的建立，是在多種學(xué)科的融合下開發(fā)形成的，具有很強(qiáng)的適用性和功能強(qiáng)，在各種領(lǐng)域中都取得了一定效果，同時對三維空間內(nèi)的建筑信息處理方面也是具有一定作用的。BIM技術(shù)必須滲透在整個建筑周期，不只是上層建筑這一部分。

二、裝配式建筑在實踐應(yīng)用中的問題

（一）設(shè)計質(zhì)量不高

現(xiàn)階段，我國裝配式建筑結(jié)構(gòu)中的設(shè)計水平、整體質(zhì)量都不能符合現(xiàn)行的規(guī)范化要求，究其原因，主要是：一是科學(xué)技術(shù)不能有效應(yīng)用，會造成裝配式建筑設(shè)計過程中整體缺乏科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性，建筑施工中因此可能出現(xiàn)很多安全隱患，引發(fā)不良事故。二是從設(shè)計人員本身的專業(yè)素養(yǎng)而言，整體能力的不合理，會使設(shè)計過程中施行的科學(xué)檢測技術(shù)不能真正做到全方位檢查，僅僅利用人力來演算、模擬建筑設(shè)計結(jié)果，會直接降低建筑設(shè)計的合理性和整體質(zhì)量，也會造成設(shè)計人員對設(shè)計信息構(gòu)建過程中的矛盾沖突不能及時發(fā)現(xiàn)，引發(fā)更多的安全隱患。

（二）預(yù)制構(gòu)件專業(yè)程度低

現(xiàn)階段，裝配式建筑結(jié)構(gòu)中仍然存在預(yù)制構(gòu)件設(shè)置的不專業(yè)問題，造成這了問題出現(xiàn)的原因有：一是預(yù)制構(gòu)件設(shè)計繁瑣，需要設(shè)計人員具備更高的專業(yè)素養(yǎng)和業(yè)務(wù)能力，而預(yù)制構(gòu)件種類的多樣化，更需要設(shè)計人員掌握大量的設(shè)計圖紙來完成工作任務(wù)。所以，圖紙繪制過程中的尺寸、樣式等信息都會造成信息資源的不準(zhǔn)確，使預(yù)制構(gòu)件的實際施工中出現(xiàn)更多的安全事故。二是預(yù)制構(gòu)件設(shè)計中不注重質(zhì)量檢驗及其檢驗技術(shù)的不科學(xué)，一定程度上限制了預(yù)制構(gòu)件設(shè)計整體的專業(yè)度。

三、基于BIM技術(shù)的裝配式建筑設(shè)計

基于BIM技術(shù)的裝配結(jié)構(gòu)設(shè)計主要包含兩個方面。一是優(yōu)化建筑資源庫，BIM技術(shù)的有效應(yīng)用，能夠增強(qiáng)工業(yè)資源庫的技術(shù)性，使建筑設(shè)計中可用的資源更加豐富，如原材料采購單、其他費用支出表等。換言之，BIM技術(shù)能夠促進(jìn)工業(yè)化建筑中的各個組成部分的有效拆分，將其分解成多個形狀各樣的構(gòu)件，完成建設(shè)項目中的設(shè)計、施工任務(wù)。二是BIM數(shù)據(jù)鏈接技術(shù)，加強(qiáng)建筑設(shè)計中的方便性，需要在裝配式建筑中的設(shè)計、生產(chǎn)、施工、驗收等各個環(huán)節(jié)中充分發(fā)揮BIM模型的優(yōu)勢作用，使其更好地改善二維設(shè)計中的部分不足和非專業(yè)人士的全面了解。數(shù)據(jù)鏈接技術(shù)，能夠利用BIM技術(shù)的優(yōu)勢作用，加強(qiáng)裝配式建筑中的設(shè)計、生產(chǎn)中各項信息的控制，防止數(shù)據(jù)信息的不必要丟失。

總之，該技術(shù)具備的自身優(yōu)勢已經(jīng)逐漸成為現(xiàn)今裝配式建筑實現(xiàn)過程中的有效途徑。

四、基于BIM技術(shù)的裝配式建筑設(shè)計

（一）重新編制裝配式建筑BIM標(biāo)準(zhǔn)

首先需要構(gòu)建科學(xué)的BIM建筑模型，進(jìn)而提高工作效率，減少工作中的無用功、重復(fù)性操作問題。依據(jù)BIM標(biāo)準(zhǔn)中的模型拆分原則、梳理檢查要點、制定BIM出圖標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建更加適合的樣板模式和數(shù)據(jù)庫。具體來說，一是模型拆分原則，利用拆分模型的實踐過程，對建筑設(shè)計中所需的各項信息都實行有效的整合與傳遞，在計算機(jī)性能中，模型的類別從信息量方面可以劃分成底層模型、整棟總體模型、小區(qū)總體模型等;二是規(guī)定BIM模型深度，堅持國際上通用的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，針對每一個施工階段的實際需求，利用建筑、機(jī)電、生產(chǎn)過程中的所有信息來確定模型中的具體深度，增強(qiáng)生產(chǎn)施工中各項數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性;三是制定流程和信息整合機(jī)制，積極吸收其他國家的先進(jìn)經(jīng)驗，完善現(xiàn)行的應(yīng)用機(jī)制，在保持多個企業(yè)的良好關(guān)系中完成各項信息的有效整合，滿足深化設(shè)計過程中的具體要求;四是制定BIM出圖標(biāo)準(zhǔn)，在圖紙設(shè)計中始終堅持現(xiàn)行的規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)，堅決杜絕人為性的操作失誤，在深化設(shè)計中將預(yù)制構(gòu)件部分充分體現(xiàn)在設(shè)計圖紙中，使整個設(shè)計的難度和具體的設(shè)計范圍能夠得到控制;五是制定BIM樣板文件，立足于現(xiàn)階段的國情、質(zhì)量規(guī)范和常用樣式，建立更加完善的數(shù)據(jù)庫和樣板文件圖，防止不合格和重復(fù)性操作，增強(qiáng)BIM深化設(shè)計中的整體工作質(zhì)量，逐步實現(xiàn)最短時間內(nèi)的更有設(shè)計。

（二）構(gòu)建裝配式建筑BIM深化設(shè)計工具集

從實際施工狀況出發(fā)來構(gòu)建BIM深化設(shè)計工具集，利用出土表達(dá)優(yōu)化、模擬輕量化及其整合、批量處理、自主標(biāo)注等多種工具，提升工作效率。具體來說，設(shè)計出圖表達(dá)優(yōu)化工具，能夠在實踐應(yīng)用中增強(qiáng)設(shè)計圖紙的整體清晰度;整合模擬輕量化，在壓縮過程中提取其中的關(guān)鍵詞信息，使其成為一個文件夾，節(jié)省了存儲空間，能夠有效應(yīng)對鏈接模式下的各類信息傳遞問題;預(yù)制構(gòu)件工作中，圖紙設(shè)計會有一定程度上的重復(fù)性操作，而批量處理工具在識別、處理工作內(nèi)容方面具有較好的效果;自主標(biāo)準(zhǔn)工具在歸類、處理預(yù)制構(gòu)件特性方面具有一定優(yōu)勢，在自主標(biāo)注的應(yīng)用過程中，降低整個工作的人力使用量。

五、結(jié)語：

總之，裝配式建筑的有效應(yīng)用，能夠很好地控制施工建設(shè)過程中的環(huán)境污染和資源性的浪費，逐漸成為建筑業(yè)的一種趨勢。BIM技術(shù)屬于目前建筑業(yè)良性發(fā)展的一種新型工具，在裝配式建筑設(shè)計中表現(xiàn)出較好的應(yīng)用價值。雖然在應(yīng)用過程中可能存在部分不足，但需要相關(guān)人員不斷地研究、探索，加強(qiáng)技術(shù)性改革，實現(xiàn)裝配式建筑設(shè)計的健康發(fā)展。

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