王一凡
中冶建工集团有限公司
摘要：随着科技的发展，计算机技术开始广泛应用于各个领域，其中也包括建筑行业。随着BIM技术在建设行业的应用深入，其可视化、参数化、仿真性等特点，让工程建设推进变得更加轻松顺畅，许多原本复杂的问题也变得简单。正向设计基于系统工程理论、方法与过程模型，并不单单以模仿当作手段，也重视逆向设计思路借鉴，融合现有设计成果，在该思路下，BIM技术优势能得到充分发挥。由此，本文着重探索BIM技术在项目设计阶段的设计应用。
关键词：装配式建筑；BIM技术；设计应用
引言
BIM技术是建筑中使用十分广泛的一项技术，即用计算机进行建筑设计的辅助，是基于建筑工程项目的各项数据建立更加高度集中以及完整的信息模型。BIM技术在当下的建筑过程中呈现的形态是动态化的，其可以将相应的数据进行有效的调整，逐步地提升整体整体的建筑水平，从而使得建筑增加更多的效益。
1装配式建筑与BIM技术
装配式建筑装配式建筑又称建筑工业化，即由工厂制造生产、现场进行安装的集成式建筑物，工厂生产的构件包括梁、板、柱、剪力墙、楼梯等，这种建造模式符合当前社会发展趋势，向人们展示了建筑业的全新图景，建筑物也可以像生产商品一样，工厂批量生产标准构件，运送至工地后像搭积木一样进行拼装即可.BIM技术的中文名称是建筑信息模型，英语即为BuildingInformationModeling，是BIM的英文全称。它是使用数字化技术作为核心，通过输入工程各项目的参数，设定相关条件来对建筑物构造立体、直观的三维结构模型，再依据生成的模型对不同项目展开模拟，获得实际施工过程中的各种模拟结果。该技术可以为设计人员提供与真实情况一致的数字信息库，它不但囊括内部构件的具体参数信息，而且包括了构件以外事物实际状态的描述与表达。不同专业、不同部门可以利用BIM软件对同一个模型进行方案设计，所以它大大缩短了传统计算机技术所需要的沟通和协商时间，使工作人员利用建筑物的集成信息库，快速实现数据交流共享。
2 BIM和装配式结合的技术特点
2.1可协调
通过BIM三维模型在设计阶段发现各专业的设计缺陷及不同专业间的碰撞点，及时协调设计方及建设方解决问题。
2.2关联性
在BIM中，建筑物和结构的模型是有不同维度的，它们之间相当于一个整体，互相关联。我们可以通过建立的模型得到一切与之有关的对象，基于原模型的数据库，当设计者对建筑物其中一个部分进行更改，那么其他相关联的部分和最终的模拟结果也都将动态地随之改变，所有共用数据库的设计人员得到的信息也都将被更新。这个功能极大程度地减轻了设计人员的工作量，也方便了他们对于方案的分析改善。
2.3可模拟
设计阶段，设计师利用软件对建筑物模型进行日照、节能分析，对建筑物造型、外立面进行优化。施工阶段，可以进行堆场、施工路线和次序的模拟，优化现场施工，提高效率。运营阶段，运用模型对建筑物进行全程监控，也可以为突发状况进行模拟，提前准备应对方案。改建阶段，对改建过程进行模拟，建立改建后模型，方便指导施工。
2.4优化性
从方案的提出与设计，到工程的施工与竣工，再到后期的运营，其实都是一个对信息不断改进完善的过程。BIM技术舍弃了原有程序存在的建筑数据缺失、施工过程沟通交流不及时、工程工期长、效率低下等问题，将建筑结构具体状态与数据详细地储存在信息库中。它不仅包括了建筑物多样复杂的外在形态，还包括了结构构件、材料的详细属性。设计者可以利用优化工具直接对现有的三维模型进行优化完善，而不用反复改稿。
3BIM技术在装配式建筑设计中的运用
3.1优化管线的设计与对管网实现综合的检查
随着当下人们的生活质量的提升，人们对于生活质量的要求在不断地提升，对于当下的建筑功能的要求也在不断地提高，不难发现当对于综合管线的设计已经成为重要的环节。在进行具体的工程设计时应该做好对于综合管线的规划，其是保证建筑的整体安全以及高质量发展的关键之处。笔者发现，在进行综合管线的设计中常见的问题就是出现管线的相撞以及交错的现象，但是使用BIM技术之后可以使用BIM技术中的管网检测的功能将建筑管网直接转化成形象化的三维模型，使得其直观化的在管网建筑中进行分布，系统也可以进行自动地检测管线安装的不适当之处，使得整体上更加直观地表现出建筑中的分布状况。与此同时，BIM系统可以自动的将管线安装过程中的不当之处进行细致地标注，这样一来使得整体上成本得到了极大的降低，设计以及施工的效率极大的提高，使得建筑设计中的管线很少再出现错误
3.2预制构件生产阶段
装配式建筑中采用的预制构件是由专业生产厂家根据深化设计图纸进行生产的。现阶段，鉴于构件图纸是以二维图纸的形式提交的，在预制构件生产前，会由模具设计单位借助BIM软件，根据二维图纸设计构件模具，生产模具，最后交由构件生产厂家进行生产，此过程虽然也有使用BIM软件进行设计，但是涉及的专业单一且并未实现模型数据的交互、传递，最后会造成模具设计和实际构件有误差。通过项目在规划设计阶段使用BIM软件，装配式建筑设计单位直接接收IFC格式的BIM模型数据，然后进行预制构件深化设计，BIM软件可以将预制构件的尺寸、配筋、预埋件、水电等信息均表达出来，然后完善后的构件模型也是通过IFC数据的形式直接传输给工厂生产系统，借助BIM软件自动生成构件的下料单，包括构件尺寸、数量等信息，工人可以借助移动设备实时查看、核对预制构件信息，真正实现BIM模型数据的交互，更有助于实现建筑工业化生产甚至个性化定制。综上可知，预制构件通过采用BIM数据的传输方式，可以大大减少人工误差，提高预制构件的生产质量和工作效率。通过BIM模型的数据化传递，加强了设计与生产厂家的协同、对接，同时，也是BIM技术的可视化让预制构件在生产过程中更加高效、便捷。
3.3结构设计阶段
使用Revit软件对钢筋建模非常耗时且繁琐。当前在中国，Glodon钢筋计算和Luban钢筋计算软件用于计算建筑项目中的钢筋。Glodon和Luban的软件结构设计很快，但是非常有限。它只能建立常规的建设项目，不能满足装配建筑或复杂建筑结构的设计要求。由Bentley公司开发的ProStructures软件在建筑结构特别是结构钢筋的建造中提供了出色的性能。建模速度很快。它不仅可以检查用于建造钢筋的碰撞零件，修改用于钢筋的零件，还可以计算结构。可以导出钢筋和整个钢筋的工程量，以简化整个钢筋结构。结构设计的深化和预制建筑物的采购带来了极大的舒适感。此外，Pro结构可以根据创建的结构模型输出施工图。Revit软件和插件Prostructurest等软件已经可以直接使用。像Bentleyt这样的公司将使用它来交换文本界面数据。这是用于基于文本数据的接口交换的通用接口。
结束语
BIM技术在装配式建筑安装中的应用解决了早期装配式建筑普遍存在的装配效率低、装配质量差等一系列问题，同时，利用BIM技术的优势，可实现装配式建筑安装逻辑的优化，使建筑安装过程更加科学、高效，缩短施工周期，减少建造成本。在现代建筑领域，BIM技术与装配式建筑的融合将进一步推动装配式建筑在现代建筑行业的应用，促进现代建筑行业的发展。
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