裝配式建筑設(shè)計(jì)中的BIM方法應(yīng)用探究

楊鋒

摘要：現(xiàn)階段，建筑行業(yè)發(fā)展的主流趨勢(shì)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(guó)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。裝配式建筑設(shè)計(jì)中使用BIM技術(shù)這是創(chuàng)新設(shè)計(jì)模式和方式的一種手段，對(duì)于建筑工程的效率和質(zhì)量提高具有積極意義，這對(duì)整個(gè)建筑行業(yè)來(lái)說(shuō)是一次有意義的革新。通過(guò)對(duì)BIM的應(yīng)用，針對(duì)裝配式建筑設(shè)計(jì)出現(xiàn)的問(wèn)題提出科學(xué)、合理的解決方案，優(yōu)化了裝配式建筑設(shè)計(jì)落后模式，以提高建筑質(zhì)量和建筑效率。

關(guān)鍵詞：裝配式建筑;設(shè)計(jì);BIM;應(yīng)用

引言

裝配式建筑具有高集成度和節(jié)約資源能源等多重優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)人員要關(guān)注其設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢(shì)，在了解現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高其信息化程度。BIM技術(shù)作為一種建筑信息模型，可實(shí)現(xiàn)可視化設(shè)計(jì)、多維度模擬，從而有效實(shí)現(xiàn)對(duì)裝配式建筑設(shè)計(jì)的全面優(yōu)化。但是對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用，還需要不斷加深探究，以確?？赏ㄟ^(guò)BIM技術(shù)顯著提升裝配式建筑設(shè)計(jì)水平。

1裝配式建筑與BIM概述

1.1裝配式建筑

裝配式建筑是指提前預(yù)制部件，在施工場(chǎng)地裝配而成的建筑，預(yù)制部件一般在工廠內(nèi)進(jìn)行制作，再運(yùn)輸?shù)绞┕すさ厣线M(jìn)行拼接。該種建筑方式能夠提升建筑施工的效率，并且有著節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)勢(shì)。裝配式建筑有升層升板、盒式、骨架板材、砌塊以及板材等五種建筑類(lèi)型。將建筑與裝修進(jìn)行融合，使形成的模式更具設(shè)計(jì)多元化、施工裝配化、功能現(xiàn)代化以及生產(chǎn)車(chē)間化，使傳統(tǒng)的建筑行業(yè)創(chuàng)新成集成、環(huán)保、節(jié)省以及科技的現(xiàn)代化模式，貫徹科學(xué)發(fā)展觀理念。

1.2BIM技術(shù)

BIM技術(shù)是一些列建立在建筑信息模型之上的應(yīng)用與分析優(yōu)化的手段。BIM技術(shù)借助數(shù)字技術(shù)表述某個(gè)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(guò)BIM技術(shù)在項(xiàng)目各個(gè)階段實(shí)現(xiàn)，BIM技術(shù)具有可視性、協(xié)調(diào)化、模擬性、改良性以及可出圖性。BIM技術(shù)使項(xiàng)目信息能夠傳遞、共享及協(xié)同，項(xiàng)目從策劃到運(yùn)維，整個(gè)生命周期可以依據(jù)BIM技術(shù)進(jìn)行相關(guān)決策。

1.3BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用價(jià)值

BIM技術(shù)是當(dāng)前建筑設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)之一，在裝配式建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)BIM技術(shù)加以應(yīng)用，可幫助提升建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量。具體而言，BIM技術(shù)的應(yīng)用是依托于“數(shù)據(jù)”這一基本內(nèi)核的，其涉及的數(shù)據(jù)較為豐富和全面，包括各種建筑材料、建筑技術(shù)參數(shù)及各種預(yù)制構(gòu)配件參數(shù)等。設(shè)計(jì)人員需要借助BIM技術(shù)搭建項(xiàng)目族庫(kù)，通過(guò)數(shù)據(jù)信息共享實(shí)現(xiàn)各主體結(jié)構(gòu)及構(gòu)件等的充分優(yōu)化設(shè)計(jì)。同時(shí)在“數(shù)據(jù)”基礎(chǔ)上，工程人員可借助BIM技術(shù)模擬拼裝工程模型，有利于裝配式施工實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)。

2BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)用

2.1基于BIM模型的建筑資源庫(kù)設(shè)計(jì)

在裝配式建筑設(shè)計(jì)部件中使用BIM技術(shù)，首先，設(shè)計(jì)人員需要將建筑工程資源設(shè)計(jì)庫(kù)進(jìn)行合理構(gòu)建。建筑工程資源庫(kù)內(nèi)容廣泛的特點(diǎn)使設(shè)計(jì)人員要將多種資源構(gòu)件進(jìn)行整合，之后在建筑工程資源庫(kù)的信息管理分層中使用BIM技術(shù)。所有構(gòu)件的設(shè)計(jì)信息，需要設(shè)計(jì)人員通過(guò)報(bào)表的模式將其發(fā)送給建筑工程管理人員，使后續(xù)材料資源表格繪制工作能夠順利進(jìn)行，給裝配式建筑工程施工管理帶來(lái)可參考之處。

2.2工程量統(tǒng)計(jì)

在建筑項(xiàng)目工程結(jié)束后，可以根據(jù)裝配式建筑深化設(shè)計(jì)BIM模型中的數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)出每個(gè)預(yù)制構(gòu)件總體數(shù)量、總混凝土量、鋼筋明細(xì)等信息，并將需要對(duì)整個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的工程量在輕量化轉(zhuǎn)換過(guò)程中集成到構(gòu)件庫(kù)中，實(shí)現(xiàn)整個(gè)項(xiàng)目的工程量統(tǒng)計(jì)。

2.3BIM技術(shù)應(yīng)用于裝配式建筑的協(xié)同設(shè)計(jì)

2.3.1編制建筑設(shè)計(jì)方案的應(yīng)用

在建筑設(shè)計(jì)方案的編制上，使用BIM技術(shù)可以使工程設(shè)備、工程裝修以及工程架構(gòu)相互結(jié)合，根據(jù)預(yù)制結(jié)構(gòu)構(gòu)件的種種要求，完成設(shè)計(jì)。在方案設(shè)計(jì)的過(guò)程中，基準(zhǔn)依據(jù)一般是安全技術(shù)，確保施工人員的安全性，充分利用模板，建設(shè)好建筑立面和平面。對(duì)于平面的施工，要滿(mǎn)足建筑立面設(shè)計(jì)的要求，墻面和地板要充分整合，依托專(zhuān)業(yè)協(xié)同性，促進(jìn)建筑設(shè)計(jì)的合理進(jìn)行。

2.3.2初步設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用

要選擇性?xún)r(jià)比較高的建筑裝飾材料，加強(qiáng)各專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)工作的整合，進(jìn)行立面設(shè)計(jì)方案的編制，要通過(guò)BIM技術(shù)對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，進(jìn)行建筑工程設(shè)計(jì)的可靠性試驗(yàn)，充分考慮各方面的因素，如弱電箱位置、開(kāi)關(guān)位置等。

2.3.3施工圖設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用

編制施工圖紙的目的是完成設(shè)計(jì)意圖的表達(dá)，指導(dǎo)施工單位完成施工。在施工圖紙編制時(shí)要考慮客觀情況，各廠的協(xié)調(diào)配合，各專(zhuān)業(yè)的基本需求。在裝配式建筑模塊化設(shè)計(jì)中，通過(guò)BIM技術(shù)表達(dá)手段，統(tǒng)籌考慮各專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)需求及工廠生產(chǎn)的便捷性，盡可能的提高模塊的通用性、減少模塊的種類(lèi)。

例如，設(shè)置結(jié)構(gòu)模型預(yù)制構(gòu)件的相關(guān)屬性信息，開(kāi)展整體結(jié)構(gòu)受力計(jì)算、并根據(jù)計(jì)算結(jié)果分析及優(yōu)化構(gòu)件完成預(yù)制件的配筋，再通過(guò)協(xié)同平臺(tái)，對(duì)預(yù)制構(gòu)件的鋼筋、預(yù)留孔洞、預(yù)留連接件、機(jī)電模型進(jìn)行沖突檢測(cè)及避讓調(diào)整。最終通過(guò)優(yōu)化調(diào)整后的模型導(dǎo)出相關(guān)生產(chǎn)圖紙，構(gòu)件清單統(tǒng)計(jì)，以指導(dǎo)后期生產(chǎn)及施工

2.4建筑性能優(yōu)化設(shè)計(jì)

在BIM技術(shù)的支持下，裝配式實(shí)體建筑可轉(zhuǎn)化為模型文件，設(shè)計(jì)人員在相應(yīng)的軟件中輸入模型文件信息，對(duì)建筑性能進(jìn)行針對(duì)性的優(yōu)化。具體可對(duì)裝配式建筑的受力、日照、照度、風(fēng)環(huán)境等進(jìn)行模擬分析，同時(shí)也可對(duì)建筑能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行全面收集，并模擬使用者的走動(dòng)情況等，對(duì)裝配式建筑的整體舒適度進(jìn)行研判，對(duì)其總體能耗進(jìn)行把控等，從而可在發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)不合理之處的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑性能方面的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

結(jié)束語(yǔ)

在現(xiàn)代化的發(fā)展視角下，裝配式建筑設(shè)計(jì)人員需要不斷提高設(shè)計(jì)水平，應(yīng)用BIM技術(shù)優(yōu)化構(gòu)配件施工、主體施工等各項(xiàng)細(xì)節(jié)。設(shè)計(jì)人員要抓住BIM技術(shù)這一發(fā)展機(jī)遇，掌握BIM技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)，同時(shí)要了解與其配套的相關(guān)信息技術(shù)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)做好充足的準(zhǔn)備工作，對(duì)模型搭建、構(gòu)配件設(shè)計(jì)、碰撞檢測(cè)等進(jìn)行深化，確保通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)打造較高水準(zhǔn)的裝配式建筑工程項(xiàng)目。

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