基于BIM 方法的裝配式建筑設(shè)計應(yīng)用

王如新

（中鐵合肥建筑市政工程設(shè)計研究院有限公司，安徽合肥 230000）

0 前言

在經(jīng)濟全球化進程得到不斷擴展的今天，建筑行業(yè)也迎來了蓬勃發(fā)展。在現(xiàn)代建筑領(lǐng)域中，BIM 技術(shù)的應(yīng)用與普及，為現(xiàn)代建筑建設(shè)提供了更大的發(fā)展空間，其技術(shù)研究也取得新的進展。傳統(tǒng)的建筑設(shè)計與建筑方法在當(dāng)今已經(jīng)不再適用，對現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展要求做不到相應(yīng)滿足，急需對傳統(tǒng)的建筑方式做出調(diào)整與創(chuàng)新。

1 裝配式建筑領(lǐng)域BIM 技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢

裝配式建筑其實就是將生產(chǎn)、施工、裝修以及設(shè)計集于一體的建筑體系，這種類型的施工具有非常明顯的集成性特點。對于BIM 技術(shù)方案來講，需要明確多種主線要素，例如可以采用信息化協(xié)同方法完成可視化裝配，在節(jié)點交互銜接方面需要做好檢驗和模擬工作，這樣才能保證日常的數(shù)據(jù)整合具有高效性，并且還能實現(xiàn)動態(tài)化監(jiān)督和管理，避免在設(shè)計方面產(chǎn)生重復(fù)問題。相對于傳統(tǒng)建筑設(shè)計結(jié)構(gòu)來講，BIM 技術(shù)更加具有立體和直觀的特點，也能更好地讓人了解到結(jié)構(gòu)形象，特別是對于裝配式建筑來講，在結(jié)構(gòu)設(shè)計上更加需要具有合理性與完善性。通過BIM 技術(shù)的運用，設(shè)計圖紙可以更加廣泛地使用到多個項目概況中，幫助工作人員更好地了解自身職責(zé)。在工程實踐的角度來看，需要做到合理配合、完美協(xié)商，相關(guān)的管理人員還需要按照具體的模型，制定可行性較強的施工措施，這也是傳統(tǒng)設(shè)計方案無法達到的理想目標(biāo)。

BIM 技術(shù)就是利用3D 建模技術(shù)構(gòu)建建筑物實體仿真模型，且將各種相關(guān)信息包含在此模型中。建筑信息模型首先要依托于這些軟件，將更多地信息包含在一個建筑模型內(nèi)，使設(shè)計形式逐漸趨于完整，在設(shè)計過程中還促進了數(shù)據(jù)共享，在BIM 模型數(shù)據(jù)庫中，可以參考歷史同類型項目相關(guān)信息指標(biāo)，使建筑成本管理更加合理，提高建筑設(shè)計的質(zhì)量與可行性，減少后期返工的可能性，從而降低整個工程的投資成本。在使用BIM 技術(shù)之后，可以快速針對模塊進行處理，完成建筑結(jié)構(gòu)多個部分的組裝，對于實際的工作開展有著指導(dǎo)作用，并且效果非常明顯。在現(xiàn)實的角度來看，針對不同區(qū)域的裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計來講，需要做好相應(yīng)的改進和調(diào)整工作，將BIM 技術(shù)靈活應(yīng)用在建筑施工領(lǐng)域，根據(jù)現(xiàn)實需求更加快捷地選擇施工材料，從而達到傳統(tǒng)施工方法無法達到的效果，因此對BIM 技術(shù)進行研究有著重要的意義。

2 裝配式建筑中的BIM 技術(shù)的貫穿應(yīng)用

2.1 可視化設(shè)計的實施

裝配式建筑主要包含生產(chǎn)、施工、設(shè)計、裝修以及監(jiān)管等多個程序，因此需要在每個環(huán)節(jié)使用BIM 技術(shù)，這樣才能完成整體的把控，根據(jù)目前的實際情況來看，在裝配式建筑設(shè)計過程中，BIM技術(shù)的作用越發(fā)明顯，并且得到廣泛使用?？梢暬诮ㄖO(shè)計行業(yè)中所起到的作用很大，相較于傳統(tǒng)二維圖紙，BIM 技術(shù)能夠?qū)ㄖO(shè)計進行可視化應(yīng)用，以一個三維模型的狀態(tài)展示給各專業(yè)設(shè)計人員以及施工人員，能夠充分地減少建筑設(shè)計及施工在項目各個環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的問題，進而最大程度地確保了各個施工環(huán)節(jié)之間信息互換，同時又更加有效地提高建筑工程施工項目中各個不同施工環(huán)節(jié)的工作效率。

要想高效率、高質(zhì)量地完成裝配式建筑的施工，就需要在有關(guān)操作進行之前，完成構(gòu)件加工圖的預(yù)先設(shè)計，對BIM 技術(shù)的可靠應(yīng)用與沿用，能夠最大限度地解決以往設(shè)計出的立體剖面圖存在的問題，并且對二維表達模式的諸多限制進行破解。還能夠在抵御了各方限制效應(yīng)的基礎(chǔ)上，完成和具備多方集成特征的預(yù)制配件模型的完美配合，做到裝配式BIM 構(gòu)件庫的標(biāo)準(zhǔn)化創(chuàng)

立建設(shè)，以期為后續(xù)的BIM 虛擬構(gòu)件數(shù)量提供方便。除此之外，豐富的類型與規(guī)格能夠向人們展示出工廠的實際加工情況。在各個設(shè)計環(huán)節(jié)中將BIM 技術(shù)進行裝配式建筑的結(jié)合運用與實施，并且利用人體與機械設(shè)備的協(xié)同合作產(chǎn)生的作用效果精準(zhǔn)實施可視化設(shè)計，能夠為后續(xù)的查缺補漏提供方便，使相關(guān)工作人員能夠及時鎖定預(yù)設(shè)方案中存在的缺陷并進行采取有效措施的修正。

2.2 對BIM 構(gòu)件的持續(xù)拆分與改進

在采用BIM 技術(shù)為裝配式建筑進行服務(wù)時，其中存在著關(guān)鍵性的環(huán)節(jié)，即是在施工圖紙設(shè)計完成后進行的相應(yīng)構(gòu)件拆分。細致描述是指工作正式開展前期，相關(guān)負(fù)責(zé)人員邀請業(yè)界的專業(yè)技術(shù)人員對該項目工程進行策劃。進行相應(yīng)工作時，還需注意加強對裝配式建筑的要求確認(rèn)，并且對BIM 技術(shù)應(yīng)用后要達成的產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)做認(rèn)證，在明確認(rèn)證后遵循各個構(gòu)件的拆分原則進行對構(gòu)建方案的設(shè)計，以期避免受技術(shù)經(jīng)濟條件限制影響，導(dǎo)致前后調(diào)節(jié)出現(xiàn)誤差的狀況出現(xiàn)。尤其是在完成對具備幾何屬性的單個外墻構(gòu)件完成相應(yīng)的可視化處理之后，需要對其預(yù)制外墻板及其與之對應(yīng)的一定數(shù)量的構(gòu)件類型達成理想化確保。除此之外，利用BIM 技術(shù)達成設(shè)計任務(wù)的協(xié)調(diào)，BIM 模型的創(chuàng)建需要憑借等維度的信息模型，最終完成平臺創(chuàng)建模型的集成，通過這種模型類型的集成可以做到各類型的專業(yè)人員在工作時對統(tǒng)一模型進行協(xié)同配合更加方便。通過對BIM 構(gòu)件及模型的持續(xù)拆分與改進，再結(jié)合其自身對建筑材料的吸收融合、施工中涉及使用的工藝設(shè)備以及各個環(huán)節(jié)產(chǎn)生的成本支出費用等多種類型的信息，對這些信息進行專業(yè)細致的數(shù)據(jù)分析，可以達到最終促進不同專業(yè)的技術(shù)人員協(xié)同合作效應(yīng)相較于初始的理想化效應(yīng)結(jié)果更高層次。

2.3 在工廠化的生產(chǎn)活動中進行BIM 技術(shù)的結(jié)合融入

在協(xié)調(diào)BIM 技術(shù)的過程中，需要在初始階段明確設(shè)計任務(wù)，BIM 模型在一般的情況下會憑借三維信息進行集成平臺創(chuàng)建，這樣才能為協(xié)同作業(yè)創(chuàng)造良好環(huán)境。另外，BIM 模型融合了工藝設(shè)備、建筑材料以及成本費用等不同方面的信息，借助可視化的表達方式，不斷引領(lǐng)指導(dǎo)有關(guān)施工建筑人員對預(yù)設(shè)的圖紙示意圖進行了解、掌握，還可以制作出一系列結(jié)合運用了BIM 的生產(chǎn)模擬動畫以及流程示意圖。在生產(chǎn)方已經(jīng)完成對大規(guī)模且具有相對較強的集中性的機械設(shè)備的引進后，通過相關(guān)人員進行BIM信息數(shù)據(jù)的有序輸入。在日后的工作中不斷完成相應(yīng)工序的實行，長此以往，將對數(shù)字化的技術(shù)預(yù)制構(gòu)件進行保護，且對生產(chǎn)過程中不可或缺的機械設(shè)備自動化運行得以控制，使其完成目標(biāo)的貫徹落實，對后續(xù)的相關(guān)構(gòu)件的制作效率得到大幅提升的同時，其質(zhì)量水平也得到了一定保證。

3 裝配式建筑的裝配化施工中對BIM 技術(shù)的合理采用

3.1 BIM 技術(shù)的圖紙設(shè)計和三維建模中的使用

當(dāng)BIM 信息模型第一時間輸入到整個施工進度計劃中時，各種必要的空間信息和時間信息要素被細致地整合，并建立一個完整的可視化、直觀的三維模型，通過這種三維模型，可以直觀、準(zhǔn)確地反映裝配式建筑中的各要素及施工細節(jié)，逐漸優(yōu)化圖紙設(shè)計效果。在針對指導(dǎo)構(gòu)件生產(chǎn)流程進行指導(dǎo)時，需要使用BIM 模型進行技術(shù)處理，在這之后也能更加直觀地反射出裝配式建筑結(jié)構(gòu)的形態(tài)，其中主要包括了參數(shù)狀況和空間關(guān)系，若是按照生成精確化構(gòu)件的角度來看，可以借助可視化表達方法，正確理解設(shè)計人員的施工圖紙用意。對于一些特別的BIM 生產(chǎn)模型技術(shù)來講，也能使用模擬動畫的方法達到理想的素材樣衍生效果，通過這種方法才能不斷提升后續(xù)的施工準(zhǔn)確性與施工效率。開展裝配式建筑施工時，對各種施工細節(jié)都有明確的要求指標(biāo)，通過三維造型，使相關(guān)建設(shè)者了解施工細節(jié)的目標(biāo)要求，提前明確裝配式建筑施工的相關(guān)施工程序以及施工控制方式的科學(xué)性。工程正式開工前，對施工場地的布置進行實地考察，了解其布置是否合理，相應(yīng)的布置是否完善。如果發(fā)現(xiàn)任何不符合標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)象出現(xiàn)，必須根據(jù)實際情況進行調(diào)整，以便能得到適當(dāng)?shù)男拚?，通過以上介紹可以看出，在使用BIM 技術(shù)的情況下，可以為三維建模和圖紙設(shè)計創(chuàng)造良好空間。

3.2 BIM 技術(shù)施工環(huán)節(jié)的使用

將BIM 技術(shù)與裝配式建筑各煩瑣部位及相應(yīng)施工節(jié)點的形象生動的線性演繹，使施工人員不斷掌握現(xiàn)場各要素及環(huán)境，并熟悉相應(yīng)的應(yīng)急處置對策，做到對施工正式展開后的施工效率的大幅提高。在模擬建筑復(fù)雜節(jié)點過程中，需要綜合BIM 技術(shù)針對建筑各類煩瑣部位，以及重要施工節(jié)點，預(yù)先做好生動化演繹工作，對于現(xiàn)場也要進行合理的控制，確保處理手法的熟悉程度，這樣才能整體提升施工的效率。還需要憑借BIM 技術(shù)完成云平臺創(chuàng)新，保證設(shè)計施工的流程和適應(yīng)性，做好監(jiān)督控制工作。建立一個基于BIM 技術(shù)的云平臺，利用先進的現(xiàn)代信息技術(shù)，實現(xiàn)技術(shù)共享，并對裝配式建筑施工過程中的相關(guān)工序流程提供實時監(jiān)督指導(dǎo)，實現(xiàn)實時信息共享、全球化和數(shù)字化控制。

4 結(jié)語

總之，BIM 技術(shù)在建筑設(shè)計中的重要性及應(yīng)用將得到更廣泛、更完善的發(fā)展，通過對BIM 技術(shù)的研究及應(yīng)用，使系統(tǒng)設(shè)計工作得以高效開展。將BIM 信息化技術(shù)與裝配式建筑相結(jié)合，將有助于進一步構(gòu)建專業(yè)化的虛擬構(gòu)件庫，兼?zhèn)銪IM 信息集成功能和云平臺的全產(chǎn)業(yè)鏈，推動整個建筑項目生命周期的不斷創(chuàng)新。