淺談BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應用

馮亞輝

【摘要】城市化進程的推進使得建筑行業(yè)蓬勃發(fā)展，但由于傳統(tǒng)建筑能耗巨大，需要對其進行創(chuàng)新。文章根據(jù)以往工作經(jīng)驗，對BIM技術(shù)在裝配式建筑設計中的應用價值進行總結(jié)，并從BIM結(jié)構(gòu)模型與結(jié)構(gòu)分析模型的轉(zhuǎn)換、應用BIM技術(shù)進行規(guī)劃設計的調(diào)整、埋件布置、鋼筋設計四方面，論述了BIM技術(shù)在裝配式建筑設計中的實際應用。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù);裝配式建筑;埋件布置

1、BIM技術(shù)的概念

BIM技術(shù)以三維數(shù)字信息技術(shù)為基礎(chǔ)，通過對建筑工程相關(guān)信息進行集成進行現(xiàn)場管理、建造方式指導，提高建筑生產(chǎn)效率，充分利用建筑信息的價值。BIM概念主要包含三方面內(nèi)容：第一，BIM是多維信息集成技術(shù)的模型，通過收集項目相關(guān)信息數(shù)據(jù)，用可視化技術(shù)，展現(xiàn)項目實體情況。第二，BIM是對項目全周期各階段相關(guān)數(shù)據(jù)資源進行整合的一體化模型，實現(xiàn)數(shù)據(jù)輕松便捷的計算、查找、組合，各參建方均可通過平臺使用相關(guān)數(shù)據(jù)資源;第三，BIM是共享平臺，可以解決不同專業(yè)數(shù)據(jù)分散的問題，實現(xiàn)項目信息動態(tài)創(chuàng)建和管理，為決策工作提供依據(jù)。

2、BIM技術(shù)應用在裝配式建筑設計中的優(yōu)勢

現(xiàn)階段，裝配式建筑發(fā)展存在的困境并非表現(xiàn)在技術(shù)層面，而是如何有效整合資源，在資源整合方面需要依賴于現(xiàn)代信息技術(shù)，而BIM技術(shù)恰恰可以有效解決這一問題。當前，我國裝配式建筑的產(chǎn)業(yè)鏈并不完整，各個環(huán)節(jié)的技術(shù)以及管理表現(xiàn)出不均衡的特點，比如設計環(huán)節(jié)的信息無法準確、高效的傳遞至生產(chǎn)以及裝配環(huán)節(jié)，這就導致在實際建設環(huán)節(jié)出現(xiàn)多種問題，極大的限制了裝配式建筑的發(fā)展。在裝配式建筑中應用BIM技術(shù)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在其可以實現(xiàn)裝配式建筑全過程的一體化，即從設計、生產(chǎn)到裝配施工以及后期運行維護，各個環(huán)節(jié)之間可以實現(xiàn)信息共享，進而形成一條完整的產(chǎn)業(yè)鏈。基于此，裝配式建筑可以實現(xiàn)設計標準化、生產(chǎn)數(shù)控化、管理信息化、施工集成化，對于裝配式建筑的發(fā)展具有極大的促進作用。

以往在裝配式建筑設計階段，主要以二維平面圖紙為主，各個環(huán)節(jié)的信息流轉(zhuǎn)共享均以此為主，這就導致在信息傳遞過程中易發(fā)生信息不對稱問題，進而影響到后續(xù)生產(chǎn)以及施工裝配。而在裝配式建筑設計環(huán)節(jié)采用BIM技術(shù)，最終交付結(jié)果以三維模型為主，同時各個環(huán)節(jié)的工作人員可以利用BIM平臺實現(xiàn)信息的傳遞，進而對設計模型進行優(yōu)化，實現(xiàn)專業(yè)信息的共享。

3、BIM技術(shù)在裝配式建筑設計中的應用分析

要確保裝配式建筑的生產(chǎn)效率以及整體質(zhì)量，首要任務就是建立標準化的設計流程，使裝配式建筑的預制式構(gòu)件具備通用性，從而是裝配式建筑構(gòu)件可以通過組合、分解的形式構(gòu)成多元化的建筑。標準化的設計是解決現(xiàn)階段裝配式建筑存在問題的關(guān)鍵，對于裝配式建筑的發(fā)展具有重要意義。

3.1創(chuàng)建以及優(yōu)化BIM預制式構(gòu)件庫

建設單位對項目的管理起著不可替代的作用，管理過程使用BIM可以極大提高效率。第一，空間管理。管理系統(tǒng)及辦公系統(tǒng)占用大量的空間，在對系統(tǒng)空間位置進行統(tǒng)一規(guī)范的編碼后，將大量的文字描述內(nèi)容變成三維圖形位置表達出來，使得空間管理變得更高效。第二，設施管理。包括設施的裝修、空間的合理安排以及辦公系統(tǒng)的規(guī)范設計等。對于由互操作性不強引起的成本問題，通過BIM技術(shù)，可以很好的控制，同時還可實現(xiàn)對重要設備的遠程遙控。第三，隱蔽工程管理。房屋設計過程中常常因為美觀的要求需要對線路進行隱蔽處理，這些線路由于安裝較為隱蔽或者放置在不易被關(guān)注的角落很容易被施工單位忽略。隨著建筑物使用的時間越來越長，物業(yè)不斷調(diào)整，原先的隱蔽設施很有可能會引起安全問題。

3.1.1預制式構(gòu)件庫概述

創(chuàng)建預制式構(gòu)件庫是建立標準化設計流程的關(guān)鍵，后續(xù)預制式構(gòu)件的生產(chǎn)、裝配以及信息化管理都將以此為基礎(chǔ)。解決現(xiàn)階段裝配式建筑存在的問題關(guān)鍵是要實現(xiàn)有效的信息共享，而信息共享的基礎(chǔ)就是預制式構(gòu)件庫。預制式構(gòu)建庫的特點可以總結(jié)為以下幾方面，其一是獨立性，即預制式構(gòu)件庫當中的各個構(gòu)件相互獨立，不會因使用次數(shù)的增加導致屬性發(fā)生改變;其二是循環(huán)使用性，即預制式構(gòu)件庫當中的各個構(gòu)件可以在不同項目中循環(huán)使用，只要規(guī)格一致，即可實現(xiàn)批量生產(chǎn);其三是可添加性，即預制式構(gòu)件庫可以根據(jù)實際需求增加相應的信息，從而便于后續(xù)生產(chǎn)以及裝配施工。

3.1.2構(gòu)件編碼以及信息創(chuàng)建

對預制式構(gòu)件進行編碼是計算機對其進行識別以及處理的基礎(chǔ)，首先需要將預制式構(gòu)件按照其屬性以及類型進行分類，建立類目;其次再對下屬預制式構(gòu)件進行編碼，從而使每個預制式構(gòu)件都具備唯一性編碼。便于計算機快速識別。預制式構(gòu)件編碼需要遵循五項原則，其一是唯一性，即每個構(gòu)件需要具備唯一的編碼;其二是統(tǒng)一性，即所有構(gòu)件的編碼需要采用統(tǒng)一格式;其三是實用性，即預制式構(gòu)件編碼也便于計算機識別處理，便于工作人員使用和管理;其四是完整性，即預制式構(gòu)件編碼需要覆蓋數(shù)據(jù)庫當中的所有構(gòu)件;其五是簡明性，即編碼形式要盡量簡單明了，用簡單的字符表示。

3.1.3預制式構(gòu)件優(yōu)化

為了有效保證預制式構(gòu)件符合實際裝配施工需要，在調(diào)用構(gòu)件時需要對其進行初步的優(yōu)化，將預制式構(gòu)件模型轉(zhuǎn)化為IFC格式，然后導入Tekla軟件當中，對其進行整體性分析，將不符合要求的預制式構(gòu)件替換或者修改，直至滿足項目實際需要。

3.2裝配式建筑BIM模型模塊化設計以及深化設計

模塊化設計的基本思路可以總結(jié)為以下幾方面，首先根據(jù)建筑的實際情況將建筑劃分成若干戶型模塊，然后根據(jù)實際需求從數(shù)據(jù)庫當中篩選合適的預制式構(gòu)件，即建筑設計師按照自身的設計理念構(gòu)建項目整體模型。其次，由設備設計師以及結(jié)構(gòu)設計師添加相應的設備構(gòu)件以及結(jié)構(gòu)構(gòu)件，進而形成完整的模塊。最后將各個模塊進行拼裝，形成最終的設計模型，確保整個建筑完整。

3.3協(xié)同設計

協(xié)同設計指的是不同環(huán)節(jié)的工作人員以BIM平臺為基礎(chǔ)，協(xié)同進行設計作業(yè)，這樣可以有效保證在后續(xù)裝配施工時構(gòu)件的位置精確，不會與管線、電氣設備等出現(xiàn)沖突。完成設計后還可以進行碰撞試驗，測試建筑模型的整體性能，以便適當?shù)倪M行調(diào)整和優(yōu)化，最大限度的避免在后續(xù)施工過程中出現(xiàn)問題，從而導致工期延誤。

結(jié)語：

BIM技術(shù)應用在裝配式建筑施工的全過程之中，具有可行性和一定的應用價值，通過BIMJ技術(shù)的運用，可以有效的解決傳統(tǒng)建筑施工中的問題，推動建筑業(yè)的健康發(fā)展。

參考文獻：

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