李伟婷
天津市汇峰工程设计咨询有限公司
摘要：现阶段，BIM技术在装配式建筑设计中应用逐渐增多，凭借其优良性能在新时代建筑企业中也逐步得到重视。BIM技术在不断地应用和总结中更新、优化和升级，但在实际应用中依旧不尽完善。本文首先介绍了装配式建筑的概念，之后阐述了BIM技术的概念以及特点，说明了装配式建筑设计中BIM技术的应用阶段，最终分析讨论BIM技术在装配式建筑设计中的具体实例。
关键词：BIM技术；装配设计；埋件；钢筋
一、装配式建筑简介
（一）装配式建筑的概念
装配式建筑可简单理解为现场组装式建筑，其要求各部分零部件以及结构需在进场前生产完成，其中预制部件常于生产车间组装调配，例如内外墙板、叠合板以及底板基体等。此种建筑具有建设成本低、一体化程度高以及工程耗功小等优点，对环境保护也比较友好。
（二）装配式建筑的意义
首先，装配式建筑凭上文提到的优点有利于新型企业的发展，并可在一定程度上提升其创新能力；其次，由于装配式建建筑环境友好性强，可在施工建设过程中实现污染底、噪音小以及垃圾回收利用率高，改善施工整体环境；最后，此类建筑生产效率高，需求适应性好，可满足很多客户的个性化需求，同时提升相关人员的设计能力。另外此类建筑模式在国家层面受到较大支持，无论是生产还是装配环节，均有相应的人力以及物力支持，可缩短建设周期，减少人力消耗，优化建筑质量。
二、BIM技术的概念与特点
（一）BIM技术的概念
BIM（Building Information Modeling）的含义为建筑信息模型，这是一种施工分析和管理的方式，可实现依据建筑实际信息模拟设计三维立体模型以及施工过程管理等功能。在具体使用BIM技术时，需提前统计建筑工程项目中不同建筑物的信息数据，包括外部大小规格、内部组织结构以及材料等信息。BIM通过分析这些建筑信息数据，可仿真模拟出建筑物的实际形态。这种技术具有可视化性能好、整体协调性高、模拟性能强以及可优化性灵活等特性，而且在具体模拟完成之后可直接打印相关图纸。
（二）BIM技术的可视化以及协调性特点
（1）可视化特性
BIM技术的建筑物仿真模拟在系统层面支持相关技术人员进行透视操作，即可根据具体需要，点击建筑物的不同位置显示此位置的全部立体图像，并在图像的具体说明中含有相关详细数据信息。BIM的这项特性可使建筑仿真过程真实性高、可靠性好以及可操作性强。技术人员可在透视审查时及时发现建筑结构设计以及其他参数的不合理之处，及时修正。因此，立体化模型仿真相较于传统的二维平面图纸，在修改和审核等方面具有灵活度高、可纠错性强的优势。特别是对于技术人员，可降低空间绘图能力的要求，借助BIM系统，协助技术人员完成建筑物立体模型的构造。
（2）整体协调性
传统建筑施工的具体施工阶段和设计阶段分离，且在施工过程中设计人员和现场施工人员的沟通效率较低，很多设计问题不能及时反馈修正，影响施工质量。在BIM技术的支持下，设计人员和施工人员可同时查看建筑模型，建设双方可全面协调整体建筑工作。首先在模型仿真审核阶段可有施工人员参与，预测施工中的问题；其次在具体施工中，如果问题较为突出，施工难度大，此时可协同技术人员分析建筑的立体模型，利用BIM技术呈现问题关键，采取更为有效的措施。并且由于BIM模型的可视化特性，采取修正措施之后的结果可直观显示，进一步确保措施有效性。
三、装配式建筑设计中BIM的应用
（一）装配式建筑设计中BIM的应用阶段
（1）策划与建筑的正向设计阶段
在装配式建筑的策划阶段，应充分考察数据模型的设计依据，相关建筑师或者工程师应明确项目定位以及整体建筑规模，特别要关注投资方的成本控制信息，忽略成本控制会造成可视化的建筑方案可行性差，准确性底。因此，在策划与建筑的正向设计阶段，应重视数模一体化设计的方式方法。在使用BIM技术构建建筑物数据模型时，必须深度结合相关尺寸协调单元，使其服务于从方案设计到具体施工的整个过程。另外，不同的设计阶段应有不同的BIM模型，优化最终的装配。
（2）深度设计与构建拆分阶段
在传统装配式建筑的设计过程中，借助人工手动拆分建筑构件，不能满足构件的拆分标准。另外，手动拆件的模型共享性差，不同人员之间的协同效率低，造成在构件深化设计阶段，出现建筑物钢筋不合理碰撞、预留预埋件模具以及钢筋干涉严重等问题。在此阶段使用BIM技术，可实现建筑设计信息的公开和共享，设计人员可在系统服务器中上传设计方案，之后深度整合预设构架的尺寸以及规格等信息。并且在数据共享时，可参考不同的设计方案，深度了解预制构件形状和尺寸相关的设计标准。在深度设计与构件拆分阶段，由于数据共享，使相关技术人员充分借鉴不同装配式建筑的设计模型，整合先进的设计理念，进一步优化模型设计。
（3）设计辅助与构件阶段
在装配式建筑设计中使用BIM技术，可充分发挥建筑物模型的可视化优势，使相关设计人员可针对建筑结构开展更为准确和细致的设计，优化预制结构。在BIM技术的设计辅助下，可减少实际施工过程中出现的偏差，并在出现施工问题时，及时响应。尤其是BIM技术的可视化三维视图功能，不仅可通过技术人员的点击直接查看相关结构类型，还可以详细考察预制构件的尺寸、构件间距以及直径等参数信息。在发现装配尺寸冲突时，及时检测分析，提出合理性高的解决措施，保障构件整体的安全性和协调性。
（二）BIM技术在装配式建筑中的具体实例
（1）建筑埋件布置
装配式建筑的设计过程有其对应拆分规范，预制构件的埋件操作应严格按照相应规范进行。此操作过程包含埋件的内嵌构件族，可提升埋件布置的整体效率。在建筑物的横梁以及隔板的钢筋吊钩环设计中，应按照要求规范吊钩形状的设计。预制构件柱上埋件的布置应充分结合装配需求，并结合钢板的规格调整相应高度。另外，预制柱、墙连接处的参数应细化并调整。在这个阶段中，BIM技术可提供全局参数调整指令，一些构件的微小变动会在整体参数中得以体现，使设计人员方便查看局部构件规格变动对整体的影响。在全局参数控制下更好地设定预制墙板连接件的高度等参数。在梁上吊钩的形状设计中，可通过移动Dy-Namo中的设计点精准控制吊钩形状多段线的构建过程。最终确定吊钩在横梁上的位置参数，合理布置梁上吊钩。
（2）构建结构钢筋
构建钢筋的拆分有其对应规范和标准，在建筑设计阶段应严格遵守。在优化装配式建筑构建中，完成钢筋布置的操作过程后，可借助BIM系统调用成熟的设计程序，准确控制钢筋的选取和设计等参数。例如在预制梁的钢筋布置过程中，首先，要注意在浇筑的后半段，应按照施工要求断开纵筋，并预留合理长度的后浇段，满足套筒安装的实际尺寸要求；其次，在横梁加密区应选择最大值（参数值为500和1.5h）规定箍筋加密区的范围，在非加密区放松控制。这样的参数设置可简洁高效地确定箍筋间距和使用数量，并确定纵筋的最终断开位置，记录详细参数。然后将参数输入到BIM技术平台的相应程序中，可完成梁纵筋以及箍筋的设计，并优化后续设计，避免设计不合理造成的施工困难。
四、结束语：
总之，BIM技术在装配式建筑中的应用，可使具体装配设计过程趋于简洁化、高效化。其可视化性好、整体协调性高的特点使BIM技术可在具体建筑设计中满足各方面的要求。通过模型的直观展示和数据的修正处理，减少建设施工过程中的数据误差和操作误差，保障装配式建筑的整体质量。
参考文献：
[1]徐创新.BIM技术在预制装配式建筑设计中的应用[J].建材与装饰,2020(20):81+84.
[2]李奇.BIM技术在装配式建筑设计阶段的应用研究[J].国际公关,2020(07):220-221.