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BIM技术在装配式建筑设计中的运用孙朋举

发表时间：2021/6/1 来源：《基层建设》2021年第2期作者：孙朋举赵丰博

[导读] 摘要：科技水平的带动着人们生活水平质量的提高，在工程设计施工中人们越来越注重施工效率、减少对环境的破坏，因装配式建筑能很好地解决这一问题，就在建筑行业中得以快速的推广与发展。

        夏津县建筑设计有限公司山东省德州市 253200
        摘要：科技水平的带动着人们生活水平质量的提高，在工程设计施工中人们越来越注重施工效率、减少对环境的破坏，因装配式建筑能很好地解决这一问题，就在建筑行业中得以快速的推广与发展。目前BIM技术得以迅猛的发展，BIM技术的应用能实现多专业的协同发展、高效率的完成参数化建模等，所以在装配式建筑中得以广泛应用。
        关键词：BIM技术；装配式；建筑设计；运用
        某公司办公楼，单体总面积为5400平，地上4层，局部2层，结构总高度15.55m。本工程采用装配整体式框架结构，钢筋混凝土框架梁、框架柱、板和楼梯全部预制。由于预制构件较多，深化设计难度大，同时工程的质量要求高，施工工期紧，采用传统方式协同关系比较复杂，要想充分发挥装配式建筑的自身优势，非常有必要引用BIM技术来解决技术难题，优化设计流程，保证工程顺利的完成。
        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。
        2装配式建筑
        1）功能多样化。（1）装配式建筑外墙设计有保温的功能，能够实现冬暖夏凉的效果，节约了空调的使用次数，减少对空气的污染，达到节能减排的目的；（2）装配式建筑的墙体和门窗的密封性较好，隔声效果好；（3）防火、抗震性能好。2）施工装配化。装配式建筑大量的构件是由工厂生产完成，可以实现保温、隔热、装修一体化设计和施工，保温隔热板及装饰面可随预制构件在工厂生产完成，或者预制构件上预留装饰面板的埋件，既保证了保温隔热、装修质量，又能加快工程整体进度，简化现场施工工序，减少施工时产生的废料及噪声。3）设计多样化。目前的建筑设计多以房间内的固定格局为主，房屋的整体运用不是很灵活，而装配式建筑可以避免这些缺点，其主要特点是可以进行空间的大小分割，根据住户的需求来配置。
        3BIM技术的装配式建筑设计与建造应用
        3.1建筑规划
        合理使用BIM技术，能在建筑规划阶段发挥出良好的效果。首先，可以对场地进行分析，通过BIM技术进行选址，可以在众多的地理信息中选择最适合该工程建筑的地点，能够有效地降低环境对设计的冲突和影响。BIM技术能够将场地信息与空间信息统一结合分析，帮助工程项目总体负责人科学选定项目建设区域。其次，可以运用BIM技术调整工程图纸，通过将实地环境中的建筑设计进行相应比例的缩放，使建设的图纸模型与实际结构和材料能够相互关联，例如：建设某一个构件的模型，使其参数与整体构件模型进行关联，调整其中一个数据时，其他相关联的数据会随着变化进行相应的改变，方便设计师对设计方案进行修改，减少修改中出现的误差。最后利用BIM技术可以调节各个方面的矛盾，例如在改变某一数据时，其他相应数据同时改变，不需要设计师一一修改，减少其中存在的误差，防止出现设计与施工不符的现象发生。同时，利用BIM技术可以将装配式建筑设计中的各个环节进行调节，消除其中矛盾，增强建筑设计的合理性和可行性。

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        3.2建立BIM与标准化可视化设计
        利用BIM软件的建筑功能，逐步构建预制构件的品种、规格、数量，通过可视化设计实现交互式、精细化的模块设计理念。还能实现多学科的协同设计和节能环保设计，为所有参与者提供一个包括建筑材料、加工设备、成本等信息的三维信息集成平台，促进建筑师、设计师之间的交流与合作，加强与平台上的制造商和材料供应商的沟通。
        3.3构件设计制造
        在装配式建筑设计中，预制构件的规格对于整体工程来说非常重要。因此，在生产预制构件时，生产厂商需要与施工队进行细致的商讨，以确保生产出的预制构件能够正常使用。使用BIM技术可以将构件的尺寸、材质、数量等要求进行明确的规定，将数据直接报给生产厂家，厂家根据详细数据生产出完全符合要求的构件，极大地提高构件的利用率，减少误差损失。在预制构件使用时，若出现问题可以及时与项目管理者联系修改，使构件完全符合建筑需要，使资源配置达到最优。
        3.4埋件布置设计
        由于埋件布置较为复杂，数量较多，在设计中有必要进行详细的分析，确定每个埋件的具体位置。利用BIM技术对埋件进行预埋，并利用该模型对埋件方案进行显示，有效地提高了埋件布局设计的效率。通过BIM技术对信息进行识别和分析，合理选择埋件的埋件组和钩形。结合实际墙体建筑，对梁结构的尺寸和形状进行设计，使梁结构的参数与建筑预留洞的设计更加一致，避免因开孔不良而对墙体结构造成破坏，有效地提高了梁结构设计的质量和精度。
        3.5碰撞检测
        装配式建筑虽然具有明显的优势，但也存在一些影响因素。在设计方案中，最重要的问题是各部分管线与建筑部分发生碰撞。由于不同管道接头的安装位置重叠或管道与周围建筑结构的距离不当，会给建筑带来隐患。因此，可以利用BIM技术进行碰撞试验并生成报告，方便工程师对碰撞点进行标记，从而提高和保证设计方案的准确性和可行性。
        4BIM技术在装配式建筑设计中的发展
        在BIM技术发展的过程中与互联网技术进行结合已经形成了必然的发展趋势。BIM软件技术本身就有着共享数据的能力，虽然在共享数据方面还存在有待提升的问题，但是和互联网技术的融合可以完美地解决这一问题。而且BIM软件技术早就与互联网技术进行密切的联系，BIM软件技术就是通过互联网技术来实现与工厂的数据共享的。与互联网技术的融合不仅可以提高设计的效率，还可以确保构件数据的精准性。通过这样的方式，为装配式建筑的设计、施工以及后期维修管理等工作提供了坚实的后盾。
        结论
        综上所述，将BIM技术应用于装配式建筑工程之中，是建筑行业发展的必然趋势，从项目立项开始便使用BIM技术建立完善的数据库并将其应用于整个项目设计施工及运营管理的全过程，可以精确地完成设计，合理地制定工期，高效地完成建设，有效地运营项目，实现精致、节约、高效、环保的建筑工程。
        参考文献：
        [1]蔡志文.BIM技术在装配式建筑设计中的应用[J].江西建材，2020（07）：38-39.
        [2]杨红娟，李娜，孙岳俊.BIM技术在装配式建筑设计中的有效应用[J].建材与装饰，2020（18）：31-33.
        [3]薛祖伟.装配式建筑结构设计中BIM技术的应用研究[J].粘接，2020，42（06）：105-108.
        [4]谭名燕，何中豪，何海波，邓云彬，张日光.BIM技术在装配式建筑中的应用价值分析[J].砖瓦，2020（10）：54-55.