中物联规划设计研究院有限公司
摘要：近年来，装配式建筑的市场份额不断扩展。传统的建设方法无法满足现代社会发展需求。由此，装配式建筑应运而生，并受到社会各界的高度关注。将B I M 技术拓展应用到装配式建筑设计中，有助于推动整个建筑设计行业的良好发展。基于此，本文主要探讨了BIM技术在装配式建筑设计中的应用。
关键词：装配式；建筑设计；BIM 技术
引言
当前国家力推的装配式建筑总承包项目管理的各项政策，从而让设计、施工、构建生产有了深度的融合，依托BIM 技术的设计范围的延续与拓展成为装配式建筑实施的必要条件。装配式建筑具有简化施工流程，压缩投资成本等优势，但单纯依靠传统的建筑设计方法无法满足装配式建筑的设计需求。由此，将BIM技术应用到装配式建筑设计中具有重要意义。
1 BIM 技术的概念
BIM，中文名称是建筑信息模型，可以说它是一个结合“产品”和“过程”的模型。“产品”的模型指一个3D 模型，它能够结合三维数字和工程数据；“过程”的模型指一个流程步骤，这个步骤包括模型的创建、使用和管理的不同阶段。简单而言，BIM 技术不仅是一种模型或者建模技术，还是技术生产的创新，提高了生产过程中不同阶段的效率。从BIM 技术的循环模型可以看到，它包括产品模型、过程模型和决策模型这三个模型。在BIM 技术发挥作用的时候，这三个模型是相互作用、相互促进的，从而形成了一个循环模型结构图[1]。
从产品模型到过程模型包括建筑组件的空间信息和非空间信息以及它们之间的关系。建筑组件的空间信息包括组件可观特点：位置、大小、形状等；非空间信息包括组件的可研究特点：结构类型、材料类型等。过程模型和决策模型之间，是通过反应建筑物的运行动态和建筑构件之间的相互联系进行作用。它决定了建筑组件处于不同阶段的不同特性。决策模型是人类行为对产品模型和过程模型所产生的直接或间接作用的数值模型，它反映了BIM 技术的可行性特点。
2 BIM技术在装配式建筑设计中的应用分析
2.1 户型设计方面的应用
户型内的设计。设计人员要结合户型功能需求，在结构库中筛选对应的户型结构。同时，设备设计人员要注重户型结构与整体建筑结构的协调性，避免预制构件与原有的建筑结构构件发生冲突。在户型设计工作中，剪力墙模块化设计至关重要，与整体设计品质息息相关。而采用系统化、标准化的户型结构库，不仅可以提高协同设计效率，还能充分保证模块化设计的精确性。在装配式建筑工程施工全过程中都可应用BIM技术，设计人员可利用BIM 技术对施工流程进行分解，然后对各个分解部分进行仔细分析，进而了解建筑工程结构件的尺寸信息、质量信息、形状信息等内容，为装配式建筑施工的顺利进行奠定基础。在装配式建筑设计中，BIM 技术可充分展现出三维设计理念以及四维设计理念，对于建筑信息的整合以及施工方案各个环节的整合更加准确，能够有效避免施工过程中施工人员与管理人员之间的协调问题，同时还可避免出现数据不匹配、数据丢失的问题[2]。
2.2 装配式建筑BIM 模型模块化设计以及深化设计
模块化设计的基本思路可以总结为以下几方面，首先根据建筑的实际情况将建筑划分成若干户型模块，然后根据实际需求从数据库当中筛选合适的预制式构件，即建筑设计师按照自身的设计理念构建项目整体模型[3]。其次，由设备设计师以及结构设计师添加相应的设备构件以及结构构件，进而形成完整的模块。最后将各个模块进行拼装，形成最终的设计模型，确保整个建筑完整。
2.3 协同设计
（1）编制建筑设计方案的应用
在建筑设计方案准备阶段，基于B I M 技术构建三维立体空间数据信息模型，可协调处理整体架构、工程设备与装饰装修三方面工作的联系，参照规范性要求、经济性要求与可执行性要求完成设计工作。在编制设计方案时，应明确安全技术要点，并深入到建筑平面设计、立面设计与剖面设计三方面工作中。采取模数协调法，加大模板的集成程度。
（2）编制设计方案初期阶段的应用
在编制建筑工程设计方案初期，需促进各专业的有机整合，加大设计工作深度。且明确建筑工程装饰原材料，对墙面和地板组合设计方案，以及立面设计方案予以整合，加强整体设计效果。在预制墙面构件的过程中，要充分考虑强电箱、弱电箱、开关装置与连接管线的位置关系，同时在建筑工程装饰装修工程设计中，完善施工设计图纸。基于B I M 技术对已有的数据信息模型进行检查，以此为基准，客观衡量工程设计图纸的可执行性。
（3）编制施工图纸阶段的应用
在建筑工程施工图纸设计阶段，以预先完成的设计工作作为基础，进一步深化设计工作。针对各专业的基本需求，促进构件制作厂、装饰厂与材料厂的协调配合。与现浇架构相比，装配式建筑结构以建筑工程设计文件作为基础保障，完成连接部位构造图与墙面构件图的参数组合[3]。
（4）BIM 技术在装配式建筑户型内设计中的应用分析
在装配式建筑设计中应用BIM技术时，为保证户型内设计的整体效果，应结合户型功能要求出发，科学选择对应户型，明确户型结构布置特征，优化装配式建筑结构设计方案，选定设备模块后，应用BIM 技术开展户型内设计。在这一过程中，设计人员应做好各方协调工作，尤其是要做好设备与建筑、结构户型之间的良性协调，保证构件处理的妥善性，一旦构件之间出现碰撞，会严重影响装配式建筑户型内设计效果。也就是说，在应用BIM 技术开展装配式建筑户型内设计时，应注重三个要点：①科学划分户型内功能区；②妥善布置受力构件；③保证设备协调无碰撞，基于这三点出发，可顺利开展户型内设计工作。对于装配式建筑设计来说，户型内设计的高效开展，是剪力墙体系模块化设计的重要前提，若想要保证装配式建筑设计的整体效果，就必须要高度重视户型内设计工作，保证其标准化，通过户型库的科学运用，改善协同设计成效，促进剪力墙体系模块化的顺利实现。
（5）BIM 技术在装配式建筑户外设计中的应用分析
户外设计主要包括装配式结构的构成、装配式建筑对周边环境的影响、装配式结构之间的应力。在装配式结构的构成方面，主要依照设计需求，在三维模型当中模拟装配结构构成的流程，同时观测各结构之间是否存在力学结构不合理、强度等问题以及其各自产生的原因，之后通过商讨得出相应的处理措施，再通过BIM 技术模拟处理措施，确认处理措施的有效性；在装配式建筑对周边环境的影响方面，因为装配式建筑施工同样会面临不规则沉降的问题，针对此类现象，可以通过BIM 技术建模的分析，了解建筑整体结构与地基的力学关系，如果力学关系显示不规则，那么就可能出现不规则沉降，需要对此进行处理。另外，装配式建筑施工还可能对周边环境的中的线路造成影响，通过BIM 技术的模拟功能，能够对此进行调节，避免两者出现冲突[4]。
结束语
我国建筑行业长期以来发展模式过于粗放，建设周期长，需要消耗大量资源，同时对于周围环境也会造成一定的污染和破坏，而现阶段，我国的环境问题日益突出，各个行业领域节能降耗是大势所趋，建筑行业转型升级依然迫在眉睫。装配式建筑的发展使得现阶段的建筑方式产生了重大变革，契合现阶段建筑行业转型升级的要求，可以有效达到节能环保的目标。BIM 技术作为信息技术手段，将其应用于装配式建筑设计中，可以有效提升建筑设计水平，推动装配式建筑的发展。
参考文献：
[1] 崔乃夫，杨慧冉.BIM 技术在装配式建筑设计中的应用实践分析[J]. 建筑技术开发.2018（17）
[2] 周攀.BIM 技术在装配式建筑设计中的应用探索[J]. 住宅与房地产.2019（05）
[3] 李名岩. 基于BIM 技术在装配式建筑设计中应用[J]. 科技创新导报.2019（13）
[4] 严伟伟. 探讨BIM 技术在装配式建筑设计中的应用实施[J]. 地产.2019（14）