童良强1魏礼2符剑3
中国建筑第八工程局有限公司 海南 三亚 572025
摘要：近年来，随着经济的发展和社会的进步，建筑行业作为我国国民经济发展的重要支柱，建筑业在我国综合实力增长的道路上扮演着重要的角色。在信息技术普及的新时代，基于BIM技术实现建筑业转型是时代的要求。基于此，文章分析了BIM技术在装配式建筑体系中的优势，阐述了BIM技术在装配式建筑体系中的设计方法、设计原则、应用目标，梳理了BIM技术在装配式建筑体系中的应用过程，并挖掘了BIM的装配式建筑一体化设计方法研究。
关键词：BIM；装配式建筑；一体化设计；方法
引言
近年来，装配式建筑工程是建筑行业的建设主体，装配式建筑工程施工较便捷，不易产生施工问题，且能很好地保证施工质量。但在进行装配式建筑工程施工前，必须做好设计工作，才能确保各项施工工序的严格落实，实现良好的施工质量。采用BIM技术，设计方案能呈现可视化效果，并能根据建筑工程的结构状态，对各项施工工序进行协调和优化，确保各项施工工序有条不紊地进行。
1BIM技术在装配式建筑体系中存在的优势
与传统的建筑相比，装配式建筑体系在建设过程中具有建设组装技术难度低、施工时间周期短、建设建筑构件品质具有一致性等优点。因此，在现代工业化的发展过程中，装配式建筑体系成为建筑业转型的趋势。而BIM技术是实现装配式建筑推动建筑业转型的重要支撑。BIM技术是一种以BIM为基础的数字化信息化建筑模型，运用BIM技术可以实现对建筑方案的设计、运用、施工及维护等全过程的管理和优化。装配式建筑体系中对装配式建筑改进上的痛点并不在技术层面，而是在装配式建筑建设过程中资源的利用和整合上，而BIM可以实现这一目的。BIM技术在装配式建筑体系中应用的主要优势体现一体化上，不仅在装配式建筑结构中、电力设备中体现一体化，而且在过程上也体现一体化，即设计方案、生产施工、运营维护的一体化。在BIM技术的支持下，有助于实现装配式建筑的标准化设计、数字控制、信息化管控的一体化和集成化的高水平。在信息技术方面，基于BIM信息数据设立构件库，可以知悉构件的尺寸和材料的种类，进行组装模拟和施工预演，实时监管并存储运维信息，在专业一体化的过程中实现建筑信息点对点的对接和传递及信息共享，并且在过程中统筹管理，提高效率，最终实现装配式建筑从设计到运维全过程生产的模式。
2基于BIM的装配式建筑一体化设计方法研究
2.1三维建模与图纸设计
将BIM技术用于装配式建筑预制件设计过程，有益于提升工程设计相关指标准确度和工作效率质效。在具体实践中可组织设计人员利用BIM三维虚拟仿真系统规划设计装配式建筑物模型，亲自前往建筑场区考察，精确采集地质勘测、建筑测绘等诸多信息，基于BIM技术建设完善化数据库，快速传送各种数据。BIM系统可智能分析数据信息，组织设计人员进行操作、控制，在短时间内精确设计出建筑构件规格大小，快速模拟设计建筑体造型。BIM还能结合技术策划要点，合理设计装配式建筑的平、立、剖面图，在达到使用功能的基础上，利用模数协调的方法，将提升末班使用率与体系集成度设定为目标，不断提升图纸设计水平。结合装配式建筑施工特征，在设计平面图纸时要考虑墙板组合问题，加强不同专业之间的协同性，循序渐进实现建筑设计的模数化、标准化。
2.2创建虚拟建筑
BIM技术应用在装配式建筑工程中，起到虚拟建筑创建作用，保证装配式建筑工程更直观，便于各施工环节的展开。虚拟建筑创新作用的具体表现如下。①目前，BIM技术软件的种类相对较多，在虚拟建筑创建时，需将BIM建筑模型创建和选择软件紧密联系。同时，应对各项相关参数和数据进行全面分析，利用科学、有效手段对各项参数进行处理，以完成对虚拟建筑的创建。②BIM技术对装配式建筑的施工过程进行模拟，能及时发现问题，并及时解决和调整，确保装配式建筑工程的施工质量。
2.3埋件布置
在预埋件布置环节，如若对任意一处预制构件预埋件内嵌组形状或是相关设计参数进行调整，将以此为诱因引发连锁问题的出现，导致其他部分设计参数出现变更。为解决这一问题，部分企业选择运用BIM技术，基于埋件布置情况，设置全局参数以及关联参数。在设计人员更改某项设计参数时，BIM软件将所修改参数导入至配套数据库中，并在所构建三维建筑模型中显示预制构件的变化情况，将具体情况向设计人员进行反馈。如显示预制墙板连接件高度的变化情况、实时高度是否与相关施工规范、设计标准相冲突等等。例如，在BIM技术应用前提下，设计人员在选择梁板钢筋吊环吊钩形状时，根据软件所提供协调数据，合理布置预制柱组，并对钢板高度、柱连接高度等设计参数进行优化调整。同时，也可选择采取调用或是平移等处理方式，明确设定吊梁具体参数，为后续吊钩设置工作的开展提供明确参考。
2.4拆分预制部件、优化整体设计水平
采用BIM系统分析建筑结构模型，设计人员把结构模型整合至计算机系统内部，精确、全面获得建筑预制件所有信息，及时有效采集利用材质、规格等诸多信息，以此为据分析结构特征，有针对性整改预制件，满足装配式建筑设计现实需求。在初步选定装配式建筑构件后，采用BIM技术仿真模拟整体结构。确保装配式建筑模拟合理、有效，综合模拟结构各项性能指标。把BIM模型转型为有限元分析，考虑建筑结构有限元分析内的整体结构，测算出拟建建筑弹性模量，依照测算结果，整体优化装配式建筑整体设计水平。
2.5BIM技术在装配式建筑体系中的应用价值
BIM技术在装配式建筑体系中的应用价值直接体现在其应用过程之中。在不同的阶段，BIM技术在装配式建筑体系中发挥着不同的应用价值。主要表现在四个阶段：①设计方案阶段。BIM技术具有较强的关联性和开放性，不仅有助于提高装配式建筑的设计效率，实现构件的标准化设计并降低设计误差，还有助于设计方案的优化和深度优化，提升施工效率。②预制构件阶段。BIM技术的信息共享功能可以及时调整客户需求和功能需求，预制装配式建筑中构件的尺寸、规格、类型等内容，将信息转化为施工参数，从而实现设计信息与预制构件的对接，优化整合装配式建筑的构件预制过程、构件管理过程及模拟模型试制过程。③施工建造阶段。BIM技术可模拟现场施工建造，并对比不同构件在吊装过程中呈现的不同效果，这样不仅可以优化建造流程，减少意外事件，提高建材的运输效率，还可以优化吊装效果，选择更合适的装配式建筑所需构件，制定科学合理的施工建造计划，最终提高装配式建筑在施工中的现场执行效率、降低成本并完成实时监督。④运营维护管理阶段。BIM技术与其他技术的结合体现在全过程、各环节信息的收集、处理和更新，对装配式建筑中的风险点进行风险预测，准确定位风险发生点，从而提高风险处理效率，节约风险处理时间。
结语
综上所述，预制装配式建筑在我国的运用规模逐渐扩大，各地不断涌现各种成功案例，验证了此种施工方法的可行性与经济性。为实现我国预制装配式体系进一步推广与发展，下一步应将重点放在如何进一步控制成本、提高效率方面。近些年来，国内的装配式建筑逐渐进入到人们的视野范围内，同时其以绝对的优势逐渐普及，这为建筑行业的发展提供了动力。随着信息科学技术的发展，BIM技术逐渐在装配式建筑领域内表现出巨大的应用价值，尤其是在施工组织设计的过程中。BIM模型能够为施工单位提供更加具体的施工过程，对施工细节予以展示，为施工管理工作的有效进行奠定基础，这也是促进装配式建筑行业进一步发展的基础。
参考文献
[1]张健,陶丰烨,苏涛永.基于BIM技术的装配式建筑集成体系研究[J].建筑科学,2018,34(1):97-102.
[2]吴大江.BIM技术在装配式建筑中的一体化集成应用[J].建筑结构,2019,49(24):98-101.
[3]张聚贤.BIM技术在装配式建筑全生命周期的应用研究[J].重庆建筑,2020,19(8):17-19.