裝配式建筑設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的運(yùn)用研究

周建勇

（江西省現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)研究院，江西 南昌 330000）

裝配式建筑是在工廠完成建筑構(gòu)件預(yù)制，然后在現(xiàn)場進(jìn)行構(gòu)件裝配的建筑形式，能夠采用先進(jìn)建筑拼接技術(shù)實(shí)現(xiàn)鋼筋混凝土澆筑和累建。而該類建筑需要達(dá)到較高設(shè)計(jì)水平，才能保證后續(xù)施工順利進(jìn)行。運(yùn)用BIM技術(shù)加強(qiáng)工程設(shè)計(jì)模擬分析，能夠?qū)崿F(xiàn)自動糾錯，使建筑施工的安全性和經(jīng)濟(jì)性得到保證。

1 BIM技術(shù)及其運(yùn)用意義

BIM技術(shù)就是建筑物信息管理技術(shù)，能夠利用數(shù)字仿真虛擬化系統(tǒng)完成建筑三維模型的建立。通過對工程數(shù)據(jù)進(jìn)行全面收集、加工與合成，得到的模型可以進(jìn)行實(shí)物高度還原。在裝配式建筑設(shè)計(jì)中運(yùn)用BIM技術(shù)，能夠結(jié)合建筑專業(yè)設(shè)計(jì)信息、標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行建模，為各專業(yè)提供信息共享平臺，借助系統(tǒng)完成各專業(yè)設(shè)計(jì)摩擦篩選，以便使人員及時(shí)糾正設(shè)計(jì)問題。將擬定好的建筑設(shè)計(jì)方案上傳至系統(tǒng)中，完成相關(guān)參數(shù)、信息的識別和分析，能夠加強(qiáng)構(gòu)件尺寸、規(guī)格等方面的精度誤差控制，促使預(yù)制結(jié)構(gòu)建造精度得到提高。

2 裝配式建筑設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的運(yùn)用

2.1 在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)上的運(yùn)用

在裝配式建筑設(shè)計(jì)階段，運(yùn)用BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)制部件圖紙?jiān)O(shè)計(jì)優(yōu)化，使建筑構(gòu)件設(shè)計(jì)精度得到提高。不同于運(yùn)用CAD繪制得到的二維圖紙，三維模型建立能夠體現(xiàn)數(shù)據(jù)動態(tài)關(guān)聯(lián)，在模型創(chuàng)建過程中改動某一構(gòu)件，模型參數(shù)將發(fā)生整體性改變，為圖紙修改提供便利[1]。在運(yùn)用三維虛擬仿真系統(tǒng)進(jìn)行建筑物結(jié)構(gòu)模型建立時(shí)，需要全面開展工程勘察工作，完成建筑測繪、地質(zhì)勘測等操作，得到建筑各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)。將得到的設(shè)計(jì)參數(shù)信息傳輸?shù)较到y(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，可以用于實(shí)現(xiàn)建筑構(gòu)件尺寸分析，為構(gòu)件規(guī)劃設(shè)計(jì)提供科學(xué)數(shù)據(jù)依據(jù)。運(yùn)用結(jié)構(gòu)分析模型，能夠?qū)崿F(xiàn)構(gòu)件拆分，得到構(gòu)件界面信息、材質(zhì)信息、輪廓信息等，然后結(jié)合構(gòu)造信息完成圖紙科學(xué)設(shè)計(jì)。從圖紙管理角度來看，為保證構(gòu)件尺寸達(dá)到工程建設(shè)要求，需要完成數(shù)據(jù)模型建立，實(shí)現(xiàn)方案優(yōu)化操作，完成設(shè)計(jì)圖紙深入分析。一旦發(fā)現(xiàn)不合理的設(shè)計(jì)指標(biāo)，需要利用模型完成設(shè)計(jì)內(nèi)容調(diào)整。

2.2 在鋼筋設(shè)計(jì)上的運(yùn)用

運(yùn)用BIM模型進(jìn)行建筑物信息圖紙生成，可以得到建筑物剖面圖、平面圖等各種圖形，得到建筑物設(shè)計(jì)需要的鋼筋、材料等尺寸信息。運(yùn)用得到的信息加強(qiáng)裝配式建筑鋼筋設(shè)計(jì)，能夠?qū)︿摻顢?shù)量和位置信息展開準(zhǔn)確分析，為鋼筋布置提供依據(jù)。例如，在預(yù)制梁鋼筋設(shè)計(jì)中，需要將梁跨中后澆段縱筋斷開，完成合理后澆段的設(shè)計(jì)，為后續(xù)套筒安裝提供便利。對梁段最大值展開分析，需要完成箍筋加密設(shè)計(jì)，確定箍筋數(shù)量和最佳間距。運(yùn)用BIM技術(shù)，能夠?qū)拷詈涂v筋創(chuàng)建過程進(jìn)行模擬分析，利用接近實(shí)際的模型獲得相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)，保證鋼筋設(shè)計(jì)的科學(xué)性，繼而為后續(xù)工作開展奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。在實(shí)踐工作中，也可以運(yùn)用BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)構(gòu)件可視化分析，將生成的預(yù)制構(gòu)件加工圖和連接構(gòu)造圖傳遞至預(yù)制構(gòu)件加工廠，分派給各專業(yè)，實(shí)現(xiàn)各自部分深化設(shè)計(jì)，對鋼筋規(guī)格、數(shù)量等細(xì)節(jié)進(jìn)行修改，保證設(shè)計(jì)結(jié)果的科學(xué)性。

2.3 在埋件布置上的運(yùn)用

預(yù)埋件布置也是裝配式建筑設(shè)計(jì)的重要組成部分，需要嚴(yán)格按照拆分細(xì)則進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置。在設(shè)計(jì)過程中，為強(qiáng)化預(yù)埋件布置質(zhì)量，提高現(xiàn)場作業(yè)效率，需要做好預(yù)制埋件的內(nèi)嵌組選擇。在設(shè)計(jì)過程中，需要做好預(yù)制強(qiáng)柱、鋼板等關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)的參數(shù)調(diào)節(jié)，保證全局參數(shù)設(shè)計(jì)的合理性。運(yùn)用BIM技術(shù)，能夠獲得最佳的參數(shù)信息，因此能夠?yàn)槁窦侠聿贾锰峁┍Ｕ稀＠缭谘b配式墻設(shè)計(jì)過程中，可以利用Revit完成共享參數(shù)族的創(chuàng)建共享，對加氣塊材料的尺寸進(jìn)行匯總。針對砌塊被剪切部分，可以進(jìn)行砌筑砂漿用量的自動計(jì)算，明確過梁數(shù)量、位置，實(shí)現(xiàn)預(yù)埋件數(shù)量和位置的合理分析。完成與預(yù)埋件布置相關(guān)的技術(shù)參數(shù)存儲，并進(jìn)行歸類與合并分析，在建筑設(shè)計(jì)、施工和檢測等環(huán)節(jié)應(yīng)用，能夠使工程管理工作得以高效開展。

2.4 在拼裝模擬上的運(yùn)用

在施工階段，需要完成預(yù)制構(gòu)件的拼裝。而能否順利進(jìn)行各部分拼裝，取決于工程設(shè)計(jì)的合理性和科學(xué)性。為保證建筑施工作業(yè)高效開展，實(shí)現(xiàn)工程成本和進(jìn)度的有效控制，在設(shè)計(jì)階段需要完成構(gòu)件拼裝模擬，確定構(gòu)件設(shè)計(jì)存在的問題，以便通過提前解決問題保證構(gòu)件預(yù)制質(zhì)量。在實(shí)踐工作中，可以運(yùn)用BIM技術(shù)實(shí)施預(yù)拼裝和碰撞檢查，完成復(fù)雜梁、柱結(jié)構(gòu)的拼裝，使建筑結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)得到優(yōu)化，避免在施工過程中發(fā)生碰撞問題。采用BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)可視化分析，能夠模擬梁端部錨入節(jié)點(diǎn)的過程中，使節(jié)點(diǎn)性能得到提高。建立項(xiàng)目模型完成碰撞檢查，能夠?qū)︿摻顩_突節(jié)點(diǎn)進(jìn)行檢測，通過及時(shí)改造減少施工期間設(shè)計(jì)修改。碰撞檢測可以劃分為動態(tài)和靜態(tài)兩類，利用BIM能夠?qū)?gòu)件與機(jī)械運(yùn)行軌跡進(jìn)行模擬，完成動態(tài)碰撞檢查，保證碰撞點(diǎn)能夠得到有效查找，因此能夠通過優(yōu)化項(xiàng)目設(shè)計(jì)為建筑建設(shè)帶來更多效益[2]。

3 結(jié)語

綜上所述，在裝配式建筑設(shè)計(jì)中運(yùn)用BIM技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)建筑設(shè)計(jì)各環(huán)節(jié)的細(xì)化，并通過模擬分析實(shí)現(xiàn)各結(jié)構(gòu)部件優(yōu)化設(shè)計(jì)，保證建筑設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)性。在實(shí)踐工作中，還應(yīng)加強(qiáng)BIM技術(shù)在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、埋件布置等各方面的運(yùn)用，以便使建筑設(shè)計(jì)水平得到提高，推動工程設(shè)計(jì)向著高質(zhì)化的方向發(fā)展。