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BIM技术在装配式建筑设计中的运用王暖暖

发表时间：2021/4/26 来源：《建筑科技》2021年2月上作者：王暖暖

[导读] 近年来，我国的各行各业建设的发展迅速，装配式建筑的发展也有了创新。随着我国国内建设速度不断提高，工业化进程的不断加快，对环境质量要求的不断提高，对建筑工程的要求越来越高；装配式建筑因其工业化制做，施工速度快，施工现场对环境影响小等特点，近年来备受瞩目，已成为发展的必然；而BIM技术由于其精准、直观、后期便于管理等优点，在装配式工程中利用BIM进行设计施工及后期管理得到了关注，将BIM技术应用于装配

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摘要：近年来，我国的各行各业建设的发展迅速，装配式建筑的发展也有了创新。随着我国国内建设速度不断提高，工业化进程的不断加快，对环境质量要求的不断提高，对建筑工程的要求越来越高；装配式建筑因其工业化制做，施工速度快，施工现场对环境影响小等特点，近年来备受瞩目，已成为发展的必然；而BIM技术由于其精准、直观、后期便于管理等优点，在装配式工程中利用BIM进行设计施工及后期管理得到了关注，将BIM技术应用于装配式建筑施工设计中已成为必然趋势。
关键词：BIM技术；装配式建筑设计；运用
        引言
        近些年，建筑行业在建筑工程施工过程中趋向于采用装配式的建筑工程施工。目前，我们通常提到的装配式建筑工程是指在施工中要用到的各种建筑材料及相关组成部分由工厂来进行生产，在最后的工程施工中将这些零散的部件进行组装和装配。这样的建筑施工能够满足实际需求的多样化，也提高了个体建筑施工的便捷性。而BIM技术也是在近些年才出现在人们的视线中，逐渐被应用到了装配式建筑施工工程，大大提高了工程装配施工的整体效率，除此之外，还达到了建筑施工装配阶段的绿色环保的要求，促进了装配式建筑工程阶段在整个建筑施工过程中的合理优化，提高了整体施工水平。
        1BIM技术
        BIM是建筑的信息化模型，是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础，建立起三维的建筑模型，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。它具有信息完备性、信息关联性、信息一致性、可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性八大特点。它不是简单地将数字信息进行集成，而是一种数字信息的应用，并可以用于设计、建造、管理的数字化方法。随着国内建筑设计领域的发展，BIM已经初步应用于建筑工程行业并彰显了其巨大的商业价值，但目前BIM的应用现状，还存在很大的局限性，BIM引领的建筑工程领域的革命所应创造的经济效益和社会效益只是冰山一角。国内不少具有前瞻性与战略眼光的工程类企业开始思考如何应用BIM技术来提升项目管理水平与企业核心竞争力。BIM技术应用的最大价值就是在于打通建筑的全生命周期。这种方法支持建筑工程的集成管理环境，可以使建筑工程在其整个进程中显著提高效率、大量减少风险。
        2BIM技术在装配式建筑设计中的运用
        2.1预制构件的应用
        装配式建筑工程施工过程中最重要的部分就是预制结构的构件，这是保证装配式建筑工程质量最关键的部分。在工程施工前对预制结构的设计及施工后对构件的生产都能够体现BIM技术的应用。在工程的设计阶段，BIM技术利用其高效的数据搜集处理功能，将建筑工程的信息进行整理，对这些信息进行参数化处理，通过BIM模型设计出合理的方案，同时借助BIM技术的模拟手段对工程设计进行检测勘验，减小工程图与实际的误差，及时修改优化不合理的设计结构，有效提高了预制构件的科学性和标准化。在预制构件的生产中，同样运用了BIM技术的数据尽可能减少图纸与实物构件之间的误差。通过BIM技术将构件的信息数据传递给生产商，让生产商直接了解构件的尺寸大小、材料使用，能够提高构件的质量和精确度，提高之后的装配过程的效率。
        2.2设计阶段
        目前我国装配式建筑的设计过程依然遵循着传统现浇建筑设计的流程，依旧按照现浇的方式设计，之后交由装配式建筑设计单位进行专项设计。

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深化设计单位根据主体设计图纸发现并提出不符合装配式建筑设计规范和不利于施工的部位，然后将问题反馈给主体设计单位进行调整，如此一来，不仅浪费了大量时间，而且有些部位是无法调整的，直接导致装配式建筑设计处于被动局面，预制构件拆分出现不合理的情况，最终导致项目成本增加等问题。BIM技术可视化和可协调性可以有效解决这些问题，运用BIM技术的可视化进行预制构件合理性的分析，同时，对预制构件中涵盖的各专业信息进行核对及碰撞检查。对于不合理的预制构件及预制构件上存在的碰撞信息，可在模型中直接标注，并通知相关专业及时进行更改，可见通过BIM技术的可协调性，可以高效地协调各专业应用BIM模型的可视化特性将设计中存在的问题及时发现并解决。同时，对于现场发现的施工问题也可以通过BIM模型进行模拟，把现场施工问题直观地反映在模型中，协调建设单位、设计单位、施工单位等各方共同解决。由此可见，BIM技术既可以提高设计质量和效率，又能减少后期现场施工的返工次数，节约了资源，加快了项目进度，提高了质量。
        2.3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。
        2.4工程施工的应用
        工程施工过程中通过BIM技术的信息整理和保存，直观地把握整体工程施工情况，合理调配工程施工技术设备，统筹制定整体工程施工的规划，也能够通过实际情况及时制定下一阶段的施工计划。装配式建筑工程比传统工程的工序更加复杂，开发商选择在施工管理中应用BIM技术，能够满足装配式建筑施工的高要求高标准，同时能够避免施工中混乱情况的发生，保证施工能够合理有序地进行。除此之外，运用BIM技术能够准确检测每个施工点的施工情况，在紧急状况来临的时候能够及时发现并且第一时间就给出科学合理的应急方案，有效地控制工程施工中的各项风险。装配式建筑的热度在未来会只增不减，而BIM技术具有的先进、高效、便捷的优势，能够解决装配式建筑工程施工过程中许多复杂的情况，提高整体建筑工程的施工效果。BIM技术通过对数据信息的处理，运用数字化三维模型进行设计和对实际情况的模拟实验，设计合理科学的工程图，规范了预制构件生产标准，简化了装配中许多繁琐的步骤，提高整体建筑的施工效率，同时还能够保证装配式建筑的施工质量，并且施工过程中存在的风险也得到了有效地监管和控制。
        结语
        随着各个行业对装配式建筑和BIM技术不断的探索，国家也率先在政府项目中推行装配式建筑和BIM技术，并且不断完善相关规范、加大人员培训力度、大力投资相关软件开发，让社会各界逐渐认识到了BIM技术带来的实实在在的便利，从而推动了装配式建筑和BIM技术在我国建筑行业的健康发展。
参考文献
［1］熊威．基于BIM的叠合板式剪力墙结构应用研究［D］．合肥:安徽建筑大学，2016．
［2］于龙飞，张家春．基于BIM的装配式建筑集成建造系统［J］．土木工程与管理学报，2015，32(4):74．
［3］王娟，陈晓旭，赵蓓蕾．BIM技术在装配式建筑中的应用研究［J］．城市建筑，2019，32(9):114．