BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用探究

趙凱

摘 要：現(xiàn)階段，建筑行業(yè)發(fā)展的主流趨勢是裝配式建筑，裝配式建筑的誕生，能夠?qū)⒔ㄖI(yè)化水準(zhǔn)得到提升，使工作難度降低，將經(jīng)濟(jì)成本盡可能降低。但是，目前中國的裝配式建筑發(fā)展還不夠成熟，設(shè)計(jì)中存在一些不足之處。因此，本文將分析BIM技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢，并且闡述BIM技術(shù)應(yīng)用 在裝配式建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，目的是給完善裝配式建筑設(shè)計(jì)帶來合理建議。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);裝配式建筑;設(shè)計(jì)

引言：裝配式建筑有著綠色、節(jié)能、低碳、環(huán)保、高效的優(yōu)勢，已經(jīng)成為我國建筑業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的必然趨勢和重要方向。在科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的推動下，在國家政策的大力扶持下，裝配式建筑與BIM技術(shù)融合發(fā)展， 展現(xiàn)了智能制造的新模式。將數(shù)字化應(yīng)用到傳統(tǒng)行業(yè)，使傳統(tǒng)行業(yè)煥發(fā)新的生機(jī)[1]。

1裝配式建筑與 BIM 技術(shù)概述

1.1裝配式建筑

隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，房屋可以像生產(chǎn)機(jī)械一樣批量、成套地進(jìn)行生產(chǎn)，即裝配式建筑。從概念上看，裝配式建筑是指在工廠中將建筑的結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)預(yù)制，并使用規(guī)定的裝配工藝在施工現(xiàn)場組裝構(gòu)件進(jìn)行裝配施工而成的建筑。簡言之，只需將房屋預(yù)制構(gòu)件運(yùn)至施工現(xiàn)場進(jìn)行組裝即可。通俗地說，它類似于“搭積木”——裝配式建筑其房屋部件可全部在工廠內(nèi)規(guī)模化預(yù)制生產(chǎn)，現(xiàn)場只需進(jìn)行組裝作業(yè)，能實(shí)現(xiàn)構(gòu)件的工廠化預(yù)制以及房屋的現(xiàn)場裝配化施工，是目前比較成熟的一種集成房屋體系，也是未來住宅建設(shè)大力發(fā)展的方向。從結(jié)構(gòu)的角度上來看， 預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)都是裝配式建筑，包括中國古代建筑木結(jié)構(gòu)中的榫卯結(jié)構(gòu)等，都是工業(yè)建筑的重要組成部分。裝配式施工中，預(yù)制構(gòu)件可以大大提高整體的施工效率。其建筑構(gòu)件由工廠進(jìn)行生產(chǎn)，成本遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)施工建筑結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)，能降低施工成本，合理利用資源。除此之外，還降低了運(yùn)輸和施工的難度。目前來說，發(fā)展裝配式建筑已成為了一種趨勢，成為促進(jìn)我國建筑行業(yè)持續(xù)發(fā)展的重要力量，同時也推動了現(xiàn)代建筑的可持續(xù)發(fā)展之路。

1.2BIM技術(shù)

BIM技術(shù)指的是建筑信息模型，BIM技術(shù)借助數(shù)字技術(shù)表述某個建筑項(xiàng)目的功能以及物理信息，錄入、輸出和修正項(xiàng)目信息等操作可以通過BIM技術(shù)在項(xiàng)目各個階段實(shí)現(xiàn)，BIM技術(shù)具有可視性、協(xié)調(diào)化 、仿真性 、改良性以及可出圖性 。BIM技術(shù)使項(xiàng)目信息能夠共享以及協(xié)同，項(xiàng)目從策劃到維護(hù)，整個生命周期可以依據(jù)BIM技術(shù)進(jìn)行相關(guān)決策[2]。

2使用 BIM 技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢

2.1提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)精準(zhǔn)度

在裝配式建筑設(shè)計(jì)部件中運(yùn)用BIM技術(shù)，通過三維技術(shù)細(xì)致分析與研究組裝模式、結(jié)構(gòu)關(guān)系以及建筑結(jié)構(gòu)，將設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行完善 ，將整體精準(zhǔn)度進(jìn)行提升。BIM技術(shù)當(dāng)中，設(shè)計(jì)人員可以在系統(tǒng)中將裝配式建筑部件設(shè)計(jì)要求輸入，模擬構(gòu)件三維模型，將現(xiàn)場情況、功能要求考慮在內(nèi)，對裝配式建筑結(jié)構(gòu)的形狀、尺寸以及空間布局進(jìn)行模擬建立，隨后通過云計(jì)算和識別技術(shù)將結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系分析明白，判斷參數(shù)數(shù)據(jù)是否足夠準(zhǔn)確。此步驟當(dāng)中，設(shè)計(jì)人員要及時獲取現(xiàn)場勘察數(shù)據(jù)，并且把數(shù)據(jù)錄入模型中， 對模型進(jìn)行整體分析、計(jì)算，使結(jié)構(gòu)模型更加準(zhǔn)確。

2.2建立BIM模型進(jìn)行可視化模擬，優(yōu)化方案設(shè)計(jì)

在BIM建模軟件平臺下，可建立數(shù)字化信息模型，完成建筑施工現(xiàn)場在BIM三維模型上的應(yīng)用，使建筑可視化。在傳統(tǒng)建筑施工中，首先要根據(jù)圖紙展開平面設(shè)計(jì)搭建立體模型，隨后依據(jù)施工現(xiàn)場中實(shí)際勘探的結(jié)果進(jìn)行設(shè)計(jì)圖紙的修改，這種方式難免會出現(xiàn)技術(shù)上的誤差，從而影響施工質(zhì)量。而通過BIM技術(shù)模擬設(shè)計(jì)圖紙涉及的參數(shù)信息，能夠直觀地發(fā)現(xiàn)裝配式建筑項(xiàng)目施工工藝等，并從各個方面、角度落實(shí)裝配式建筑項(xiàng)目施工的重難點(diǎn)，提升工作效率。對于復(fù)雜節(jié)點(diǎn)的施工，通過BIM模型的模擬復(fù)雜節(jié)點(diǎn)施工場景，不僅可以解決構(gòu)件施工的順序問題，同時還可以對模擬施工中出現(xiàn)的問題制定解決方案進(jìn)行優(yōu)化，使得模型數(shù)據(jù)與實(shí)際施工數(shù)據(jù)相符，確保施工人員在施工前了解其施工質(zhì)量規(guī)范，提高工程技術(shù)的精度，達(dá)到保障裝配式建筑工程項(xiàng)目的質(zhì)量要求和維護(hù)運(yùn)營管理的目的。

3BIM 技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

3.1應(yīng)用BIM技術(shù)建立建筑信息模型

在裝配式建筑的深化設(shè)計(jì)中，首先要應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行建模，為項(xiàng)目各參與方的決策提供參考依據(jù)。與傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)過程中采用二維CAD出圖的方式不同，利用BIM模型進(jìn)行出圖，可以解決圖紙與實(shí)際情況在細(xì)節(jié)處存在偏差的問題，從而節(jié)約工期，提升建筑質(zhì)量。各參與方也可以利用BIM模型參數(shù)化設(shè)計(jì)的特點(diǎn)進(jìn)行各專業(yè)的溝通協(xié)同、設(shè)計(jì)優(yōu)化等工作，減少因設(shè)計(jì)變更產(chǎn)生的工作量。同時，在裝配式建筑三維模型的創(chuàng)建中，需要按照具體的建筑參數(shù)，利用系統(tǒng)，快速、自動進(jìn)行模塊配置，明確安裝步驟，有效縮短建筑施工工期，提高整體效率。

3.2施工階段的BIM技術(shù)運(yùn)用

在施工過程中，運(yùn)用BIM模型技術(shù)能起到施工指導(dǎo)作用，從而提高施工的準(zhǔn)確性、精確性，能夠及時解決施工中的問題。運(yùn)用BIM技術(shù)，可以利用其三維建模的優(yōu)勢，導(dǎo)入施工參數(shù)，制訂科學(xué)的建筑方法，并對施工進(jìn)度進(jìn)行預(yù)估。BIM技術(shù)的運(yùn)用，能夠保證裝配式建筑在規(guī)定時間內(nèi)完工[3]。另外，BIM技術(shù)可以顯示出施工現(xiàn)場的各個區(qū)域，以此避免施工人員出現(xiàn)危險(xiǎn)，提高施工的安全性。

3.3在維護(hù)階段BIM技術(shù)應(yīng)用

穩(wěn)定的運(yùn)行與維護(hù)保障工作對提升裝配式建筑施工工程質(zhì)量具有重要意義，安全隱患對建筑工程影響較大。在裝配式建筑維修階段，要求維護(hù)人員在數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫中及時查找、熟悉構(gòu)件信息，準(zhǔn)確找出問題發(fā)生的位置，及時制定解決辦法，BIM技術(shù)可以快速精準(zhǔn)定位運(yùn)維人員所尋找的查閱點(diǎn)，提升維護(hù)效率。存在質(zhì)量問題時，應(yīng)及時對各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行復(fù)查，找出問題所在并應(yīng)用于運(yùn)維階段，明確各方責(zé)任，在避免安全事故的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)施工企業(yè)的良性運(yùn)營。

4BIM 技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用策略

BIM技術(shù)能夠?qū)ο嚓P(guān)部門做到有效整合，協(xié)調(diào)各個職能部門和工作人員的相互配合與發(fā)展。這項(xiàng)優(yōu)勢在解決裝配式建筑設(shè)計(jì)中的問題具有重要作用。培養(yǎng)技術(shù)人員提升專業(yè)素養(yǎng)[4]。想要將BIM技術(shù)更好的應(yīng)用到裝配式建筑中，這就要求相關(guān)技術(shù)人員有一定的專業(yè)素養(yǎng)。BIM技術(shù)是新時代下工程設(shè)計(jì)建設(shè)方面的革新技術(shù)，其地位在現(xiàn)代工程設(shè)計(jì)建設(shè)中是不言而喻的，為能夠適應(yīng)這一新技術(shù)新理論就需要化工工程企業(yè)能夠在人才選拔和培養(yǎng)方面建立起完善的制度與管理機(jī)制。

結(jié)束語：如今，BIM技術(shù)的應(yīng)用正處于不斷優(yōu)化階段，裝配式建筑的熱度仍在持續(xù)上升，BIM技術(shù)與裝配式建筑施工的結(jié)合，是裝配式建筑在未來發(fā)展中的必經(jīng)之路，亦是我國建筑行業(yè)發(fā)展中不可缺少的一步。為進(jìn)一步推進(jìn)裝配式建筑技術(shù)在建筑行業(yè)中的應(yīng)用，在裝配式建筑施工的全過程中，必須重視BIM技術(shù)，通過BIM技術(shù)模擬化、可視化等優(yōu)勢對裝配式建筑施工予以完善，加強(qiáng)其科學(xué)應(yīng)用方面的控制意識，促進(jìn)建筑行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱旭鵬. 裝配式建筑設(shè)計(jì)中的BIM方法應(yīng)用分析[J]. 低碳世界，2020， （27）：148-149.

[2]王華.BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探討[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)， 2017，（3）：345.

[3]陳巒.BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探討[J].建材與裝飾，2018， （12）：80-81.

[4]楊博.BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)中的研究與實(shí)踐[J].建筑·建材·裝飾， 2020，（2）：197+202.