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

武生龍

（山西省建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030013）

0 前言

這些年來(lái)，裝配式建筑開始一步步的取代了傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)方法，并且變成了運(yùn)用得最為廣泛的新興的技術(shù)。它能夠有效地解決裝配式建筑設(shè)計(jì)中的那些棘手的難題，還可以讓裝配式建筑技術(shù)不斷的優(yōu)化和進(jìn)步。

1 BIM 技術(shù)與裝配式建筑設(shè)計(jì)

1.1 BIM 技術(shù)概述

所謂的BIM 技術(shù)其實(shí)是把建筑物的功能的特性和物體用數(shù)字化的形式來(lái)表達(dá)出來(lái)，而且在建立數(shù)字化的模型的時(shí)候，可以將建筑物的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的傳遞和分享。BIM 技術(shù)在應(yīng)用的過(guò)程中，會(huì)呈現(xiàn)出下面幾個(gè)特點(diǎn)：①可視化。所謂的可視化，其實(shí)指的就是BIM 技術(shù)建立出來(lái)的建筑模型是透明的，可以全方面的展示建筑物的具體的信息。②協(xié)調(diào)性，BIM 技術(shù)的這一特點(diǎn)的存在是因?yàn)樵O(shè)計(jì)人員和管理人員，能夠在BIM 技術(shù)的幫助下來(lái)協(xié)調(diào)施工或者是設(shè)計(jì)工作過(guò)程中的各種問(wèn)題。而在目前這一階段，BIM 技術(shù)在應(yīng)用的過(guò)程中，主要被用于建筑模型的建立。通過(guò)建立出來(lái)的建筑物的數(shù)據(jù)模型可以清晰的發(fā)現(xiàn)施工過(guò)程中會(huì)存在的問(wèn)題，并且找出相應(yīng)的解決措施及時(shí)的做出調(diào)整，這樣可以有效的避免在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中或者是在施工的過(guò)程中發(fā)生安全問(wèn)題。BIM 技術(shù)的出現(xiàn)能夠幫助裝配式建筑建立起一個(gè)更為專業(yè)的平臺(tái)，并且還可以充分的應(yīng)用這一設(shè)計(jì)平臺(tái)，對(duì)建筑的具體的信息盡心更改和重新建設(shè)。這樣一來(lái)就能夠讓設(shè)計(jì)人員可以快速的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并且更好的解決那些問(wèn)題，從而增加建筑的安全性和穩(wěn)定性。

1.2 裝配式建筑的發(fā)展趨勢(shì)

裝配式建筑可以說(shuō)是一種新發(fā)展起來(lái)的建筑的施工方法，而且，裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在當(dāng)前的建筑行業(yè)中的地位還是非常重要的，特別是在這些年的發(fā)展的過(guò)程中，展現(xiàn)出了很多的優(yōu)勢(shì)，因此，越來(lái)越被建筑行業(yè)所重視。并且很有可能會(huì)將傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)方式取而代之，一躍成為現(xiàn)代建筑行業(yè)中主要的建筑施工方法，與此同時(shí)，裝配式建筑結(jié)構(gòu)在發(fā)展的期間，也會(huì)不斷的調(diào)整自身的發(fā)展方向，朝著環(huán)保和更加舒適，便捷的這一方向進(jìn)行發(fā)展。

2 裝配式建筑在實(shí)踐應(yīng)用中存在的問(wèn)題

2.1 設(shè)計(jì)水平及質(zhì)量不高

就目前來(lái)說(shuō)，我國(guó)裝配式建筑結(jié)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中存在的問(wèn)題主要有設(shè)計(jì)水平和質(zhì)量較低，但是由于目前現(xiàn)階段裝配式建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不夠科學(xué)，所以會(huì)使得裝配式建筑結(jié)構(gòu)在實(shí)際的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)過(guò)程中，由于缺乏科學(xué)性，而頻頻出現(xiàn)問(wèn)題，而且這種問(wèn)題一旦出現(xiàn)很有可能會(huì)使得施工過(guò)程中發(fā)生安全事故。而另一方面，裝配式建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)水平和質(zhì)量不高，是由于設(shè)計(jì)人員專業(yè)素質(zhì)能力不夠高，并未使用科學(xué)的檢測(cè)技術(shù)，對(duì)裝配式建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行全面的科學(xué)的檢查，只是依靠著簡(jiǎn)單的人力資源來(lái)把建筑設(shè)計(jì)的結(jié)果進(jìn)行了推算和模擬，因此，這極大的加劇了數(shù)據(jù)的不穩(wěn)定性，從而使得建筑設(shè)計(jì)不夠合理或者使得建筑設(shè)計(jì)的質(zhì)量太差。再加上設(shè)計(jì)人員在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)根本沒(méi)有辦法客觀和明確的發(fā)現(xiàn)是哪里存在矛盾和沖突，所以在建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中也會(huì)埋下不少的安全隱患。

2.2 預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)專業(yè)程度不高

現(xiàn)階段裝配式建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)用的過(guò)程中，還有一個(gè)問(wèn)題就是預(yù)制構(gòu)件設(shè)置的專業(yè)程度不夠高，而這種問(wèn)題存在的原因是由于以下幾方面引起的。首先，因?yàn)轭A(yù)制構(gòu)件，它本身的設(shè)計(jì)就非常的繁雜，所以對(duì)于設(shè)計(jì)人員的專業(yè)素質(zhì)和專業(yè)能力的要求都比較高。而且，由于預(yù)制構(gòu)件的種類太多了，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)工作之前，必須要設(shè)計(jì)出來(lái)圖紙才可以繼續(xù)后面的工作，但是設(shè)計(jì)人員在對(duì)圖紙進(jìn)行繪畫的過(guò)程中，常常會(huì)發(fā)生尺寸和樣式的信息有誤的問(wèn)題，這使得預(yù)制構(gòu)件施工過(guò)程中頻頻地發(fā)生安全事故，而另一方面，由于目前的預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)質(zhì)量檢驗(yàn)程序和檢驗(yàn)的方式還不夠完善，所以，也會(huì)使得預(yù)制構(gòu)件出現(xiàn)設(shè)計(jì)專業(yè)程度較低的這一現(xiàn)象。

3 BIM 技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用

當(dāng)前，我國(guó)裝配式建筑發(fā)展與日俱增，并且，慢慢的演變成了建筑行業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì)，而且，BIM 技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用，能夠讓建筑項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和施工的效率變得更高，而且還能夠大大的減少不必要的成本浪費(fèi)，在一定程度上踐行了節(jié)能環(huán)保這一理念。據(jù)分析，BIM 技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)中主要會(huì)在下面幾個(gè)方面進(jìn)行應(yīng)用：

3.1 BIM 三維建模及圖紙?jiān)O(shè)計(jì)

BIM 技術(shù)不僅可以在裝配式建筑結(jié)構(gòu)的三維立體建模工作當(dāng)中得以運(yùn)用，同時(shí)也可以用在裝配式建筑預(yù)制部件的相關(guān)設(shè)計(jì)工作當(dāng)中，這樣一來(lái)，能夠在一定程度上提升設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確率和工作效率，設(shè)計(jì)人員通過(guò)BIM 三維虛擬仿真系統(tǒng)對(duì)裝配式建筑模型進(jìn)行設(shè)計(jì)，首先應(yīng)該親臨建筑施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行考察，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集，運(yùn)用BIM 技術(shù)建立完成的數(shù)據(jù)庫(kù)，將所需各項(xiàng)數(shù)據(jù)及時(shí)上傳，其中，BIM 系統(tǒng)就會(huì)分析這些數(shù)據(jù)信息，并且由設(shè)計(jì)人員進(jìn)行操控，從而可以快速并且準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)出裝配式建筑結(jié)構(gòu)中部件的大小和尺寸，讓建筑物的外在造型設(shè)計(jì)能夠快速的被模擬出來(lái)，除此之外，因?yàn)锽IM 設(shè)計(jì)系統(tǒng)可以精準(zhǔn)的分析出數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性，所以如果存在數(shù)據(jù)遺漏或者是數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性不高，都會(huì)產(chǎn)生預(yù)警系統(tǒng)，然后讓設(shè)計(jì)人員意識(shí)到，數(shù)據(jù)存在錯(cuò)誤并進(jìn)行修改。

3.2 建立BIM 建筑設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)

把大數(shù)據(jù)技術(shù)和云計(jì)算技術(shù)都融入到BIM 設(shè)計(jì)系統(tǒng)中就可以把建筑設(shè)計(jì)和5d 數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，這樣一來(lái)數(shù)據(jù)庫(kù)就能夠得到更多的關(guān)于裝配式建筑設(shè)計(jì)和預(yù)制部件等技術(shù)的信息，并且把這些得到的信息進(jìn)行分類整合，從而使得建筑設(shè)計(jì)工作變得更加高效和準(zhǔn)確，除此之外，BIM 技術(shù)還能夠被應(yīng)用于建筑施工的檢測(cè)管理等多個(gè)環(huán)節(jié)。

3.3 預(yù)制構(gòu)件拆分

運(yùn)用BIM 建筑設(shè)計(jì)系統(tǒng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)工作人員將結(jié)構(gòu)模型向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行導(dǎo)入，將相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行及時(shí)有效的采集，比如說(shuō)材質(zhì)、尺寸等，之后設(shè)計(jì)工作人員對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，并依照分析結(jié)果對(duì)預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行優(yōu)化。

3.4 施工階段中的應(yīng)用

如今，在建筑施工環(huán)節(jié)運(yùn)用BIM 技術(shù)主要是在施工現(xiàn)場(chǎng)管理以及質(zhì)量檢測(cè)兩個(gè)部分，運(yùn)用RFID 技術(shù)和BIM 兩種技術(shù)結(jié)合的方式，獲取更加準(zhǔn)確有效的信息，同時(shí)可以運(yùn)用BIM 技術(shù)對(duì)施工流程進(jìn)行模擬，這樣的話就能夠科學(xué)合理的配置實(shí)際施工過(guò)程中的相關(guān)材料，為施工單位大大節(jié)省施工成本。

4 結(jié)論

總而言之，本文先對(duì)BIM 技術(shù)和裝配式建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，并且從幾個(gè)方面來(lái)分析了當(dāng)前裝配式建筑設(shè)計(jì)中存在的一些問(wèn)題，并且給出了相應(yīng)的介紹分析。通過(guò)本文的分析，可以發(fā)現(xiàn)，就目前來(lái)說(shuō)BIM 技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)的這一領(lǐng)域中應(yīng)用較為廣泛，但是還仍然有很多的問(wèn)題值得關(guān)注，所以在后續(xù)的裝配式建筑發(fā)展的過(guò)程中，還應(yīng)該多多的關(guān)注BIM 技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。