裝配式建筑中BIM技術(shù)應(yīng)用

董文艷

（甘肅第二建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730050）

我國(guó)傳統(tǒng)的建筑模式具有建設(shè)的工期長(zhǎng)，浪費(fèi)資源以及破壞環(huán)境的缺點(diǎn)，已經(jīng)不滿足現(xiàn)在社會(huì)發(fā)展的需要，現(xiàn)階段建筑行業(yè)已經(jīng)逐漸開(kāi)始結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，從傳統(tǒng)的建筑模式轉(zhuǎn)變?yōu)楦釉谑┕ぶ凶⒅毓?jié)能環(huán)保、減少污染、可持續(xù)發(fā)展的建設(shè)新模式。

1 BIM技術(shù)的概述

BIM技術(shù)由一位美國(guó)專(zhuān)家在二十世紀(jì)七十年代提出來(lái)的，其全稱(chēng)是建筑信息模型。目前來(lái)看，BIM技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了萌芽、創(chuàng)造、發(fā)展等階段正在趨于成熟，現(xiàn)階段，隨著B(niǎo)IM技術(shù)的不斷發(fā)展不斷完善，該技術(shù)已經(jīng)被建筑行業(yè)所認(rèn)可接受。BIM技術(shù)作為建筑輔助型設(shè)計(jì)工具，與CAD軟件類(lèi)似但不盡相同，BIM技術(shù)是依靠計(jì)算機(jī)技術(shù)為前提下，并加入了建筑學(xué)、數(shù)學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技巧，將建筑工程所要涉及的項(xiàng)目通過(guò)三維圖形設(shè)計(jì)出來(lái)。

2 BIM技術(shù)應(yīng)用在裝配式建筑設(shè)計(jì)中的優(yōu)點(diǎn)

2.1 三維效果的體現(xiàn)

BIM技術(shù)并不是一個(gè)單一的技術(shù)的運(yùn)用，而是諸多新技術(shù)新方法的集合載體。在BIM技術(shù)之中，三維技術(shù)是一項(xiàng)重要的組成部分。在裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程之中，三維技術(shù)的使用可以將裝配式建筑結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行三維化的立體形態(tài)展示，設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)BIM技術(shù)建立的結(jié)構(gòu)立體三維形態(tài)，從而對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的多個(gè)模型單元進(jìn)行詳細(xì)的跟蹤觀察。具體的三維效果如下圖1所示。

圖1 具體三維效果展示

2.2 推動(dòng)裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一化

BIM技術(shù)的運(yùn)用給裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來(lái)的視覺(jué)體驗(yàn)提升并不僅僅存在于三維技術(shù)的應(yīng)用，BIM技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中，可以對(duì)裝配式建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部的諸多結(jié)構(gòu)模型單元如外貌、光源、材料特性等因素進(jìn)行實(shí)時(shí)查閱，從而進(jìn)一步的推動(dòng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一化。BIM技術(shù)對(duì)裝配式建筑設(shè)計(jì)統(tǒng)一化的作用不但存在于設(shè)計(jì)圖紙的設(shè)計(jì)層面，同時(shí)還體現(xiàn)在裝配式建筑結(jié)構(gòu)模型的預(yù)處理演算過(guò)程之中，BIM技術(shù)可以對(duì)裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之中的所有結(jié)構(gòu)單元數(shù)據(jù)信息進(jìn)行統(tǒng)一演算，從而渲染實(shí)際建筑效果，推動(dòng)建筑設(shè)計(jì)統(tǒng)一化的實(shí)現(xiàn)。

2.3 促進(jìn)數(shù)據(jù)信息協(xié)調(diào)信息化

BIM技術(shù)相較于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式的優(yōu)越性還體現(xiàn)在信息處理能力上，BIM以現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展為支撐，對(duì)裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之中的所有工程信息進(jìn)行統(tǒng)一收集和處理，并于計(jì)算機(jī)軟件內(nèi)部快速建立相關(guān)結(jié)構(gòu)單元的數(shù)據(jù)信息庫(kù)，從而對(duì)建筑工程信息進(jìn)行更快速調(diào)用和處理。由于裝配式建筑結(jié)構(gòu)自身是一個(gè)有諸多結(jié)構(gòu)單元組成的大模塊，所以各類(lèi)信息在裝配式建筑物設(shè)計(jì)過(guò)程之中有著緊密的聯(lián)系和交叉，這種統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)的建立為節(jié)省裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作業(yè)時(shí)間提供了巨大便利。

2.4 圖紙的優(yōu)化功能

傳統(tǒng)裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模式中對(duì)于設(shè)計(jì)圖紙的修改工作往往是復(fù)雜而多項(xiàng)的，常常會(huì)出現(xiàn)“牽一發(fā)而動(dòng)全身”的情況。BIM技術(shù)在裝配式建筑圖紙?jiān)O(shè)計(jì)過(guò)程中的運(yùn)用，可以有效減少裝配式建筑圖紙變更設(shè)計(jì)工作的工作量。BIM技術(shù)是以裝配式建筑模型為結(jié)構(gòu)單元信息來(lái)源，這種方式在裝配式建筑設(shè)計(jì)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)變更中有著顯著的優(yōu)點(diǎn)，如果出現(xiàn)需要修正的地方，只需要對(duì)相關(guān)局部進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的變更即可，圖紙中其他部分的信息，可以通過(guò)BIM技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的自動(dòng)調(diào)整，從而極大的提升裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效率。

2.5 合理應(yīng)對(duì)突發(fā)事件

現(xiàn)階段，由于裝配式建筑逐漸的增多，但是在建造階段有很多的安全隱患，但目前來(lái)看BIM技術(shù)被廣泛用于裝配式建筑工程中，它可以有效地解決安全隱患問(wèn)題并及時(shí)做出相應(yīng)的方案措施。在實(shí)際的施工現(xiàn)場(chǎng)中，BIM技術(shù)可以對(duì)整個(gè)工程進(jìn)行合理的建模實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)控，有效的掌控裝配式建設(shè)的全局?？梢愿玫臋z測(cè)安全隱患，并進(jìn)行相應(yīng)的處理措施，將安全事故遏制在搖籃。

3 BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

為了更好的保障裝配式建筑的建設(shè)效率和質(zhì)量，施工單位必須要做的就是建立標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)流程，使得裝配式建筑的預(yù)制件建設(shè)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，保證可以組合成整體的建筑結(jié)構(gòu)。

3.1 創(chuàng)建并完善BIM預(yù)制式構(gòu)件庫(kù)

1）預(yù)制式構(gòu)件庫(kù)概述，標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)流程最核心工作的就是要?jiǎng)?chuàng)建預(yù)制式構(gòu)件庫(kù)，后續(xù)各項(xiàng)工作的開(kāi)展都以此為前提進(jìn)行，包括預(yù)制件的生產(chǎn)、組合以及信息化管理等工作?，F(xiàn)階段裝配式建筑中最核心的問(wèn)題就是信息共享問(wèn)題，而對(duì)于信息共享來(lái)說(shuō)，首先就是要實(shí)現(xiàn)預(yù)制式構(gòu)件庫(kù)的建立工作。其中對(duì)于所建立的預(yù)制式構(gòu)建庫(kù)而言，其特點(diǎn)主要包括以下幾點(diǎn)：一是相對(duì)獨(dú)立性，主要體現(xiàn)在在建立的預(yù)制式構(gòu)件庫(kù)中每一個(gè)構(gòu)件都是獨(dú)立存在的，并不會(huì)因各種外界因此改變其性質(zhì)參數(shù)；二是可以循環(huán)使用，主要表現(xiàn)在在建立的預(yù)制式構(gòu)件庫(kù)中的每個(gè)構(gòu)件都能多次使用，而且還能在多個(gè)項(xiàng)目中使用；三是可補(bǔ)充，主要表現(xiàn)是對(duì)于構(gòu)建的預(yù)制式構(gòu)件庫(kù)，相關(guān)人員根據(jù)實(shí)際工程中的需要可以補(bǔ)充相關(guān)的信息。

2）構(gòu)件編碼工作，在實(shí)際的裝配式建筑過(guò)程中，為了有效的讓計(jì)算機(jī)識(shí)別相應(yīng)的預(yù)制式構(gòu)件，必須要對(duì)這些構(gòu)件進(jìn)行編碼工作，首先把預(yù)制式構(gòu)件按照找不同的類(lèi)型進(jìn)行分類(lèi)，然后即可對(duì)預(yù)制式構(gòu)件進(jìn)行相應(yīng)的編碼工作，而且每預(yù)制式構(gòu)件只有一個(gè)編碼，更方便計(jì)算機(jī)的識(shí)別。對(duì)于預(yù)制式構(gòu)件的編碼工作來(lái)說(shuō)，有以下幾個(gè)要點(diǎn)：一是確保編碼的唯一性，主要表現(xiàn)是每個(gè)構(gòu)件都有獨(dú)一無(wú)二的編碼；二是保證所有的編碼格式都是一致的；三是對(duì)構(gòu)件的編碼完成后要便于計(jì)算機(jī)的識(shí)別；四是要確保對(duì)全部的構(gòu)件進(jìn)行編碼工作，不可遺漏；五是編碼的形式要簡(jiǎn)潔明了，方便識(shí)別。

3）預(yù)制式構(gòu)件優(yōu)化，在司機(jī)的裝配式建筑建設(shè)中，為了更好的促進(jìn)預(yù)制式構(gòu)件可以用于實(shí)際的建設(shè)施工中，必須在使用該構(gòu)件時(shí)對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整優(yōu)化工作，主要是把預(yù)制式構(gòu)件模型的結(jié)構(gòu)形式改為IFC格式，隨后將其導(dǎo)入Tekla軟件中，繼而對(duì)整個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行整體性的分析，把不符合施工要求的預(yù)制式構(gòu)件合理的更改，必須要滿足裝配的需要才能進(jìn)行裝配工作。

3.2 裝配式建筑BIM模型模塊化設(shè)計(jì)

對(duì)于裝配式建筑模塊化設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，其主要的思路包含以下幾個(gè)部分：一是要根據(jù)裝配式建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況將其分為多個(gè)小模塊；二是要根據(jù)具體的建設(shè)需要在預(yù)制構(gòu)件庫(kù)內(nèi)選擇最佳的預(yù)制件；三是還要對(duì)需要的設(shè)備構(gòu)件和結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)充工作，這就需要設(shè)備和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師來(lái)實(shí)現(xiàn)構(gòu)件的添加，這樣最終才能形成完整的個(gè)體建筑模塊；四是把每一個(gè)建筑模塊進(jìn)行組裝，繼而組成最終的設(shè)計(jì)模型。

3.3 協(xié)同設(shè)計(jì)

協(xié)同設(shè)計(jì)主要表現(xiàn)是工作在不同施工環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)人員可以依靠BIM的平臺(tái)，協(xié)同其他環(huán)節(jié)的工作人員完成設(shè)計(jì)任務(wù)，這種工作方式可以極大的保障在實(shí)際的裝配施工階段中構(gòu)件安裝位置的準(zhǔn)確性。同時(shí)在設(shè)計(jì)完成后還要進(jìn)行沖突實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)整個(gè)建筑模型的相關(guān)性能，對(duì)于不符合規(guī)范的笛梵及時(shí)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，有效的避免了在施工階段中的意外。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，BIM技術(shù)在裝配式建筑中的廣泛應(yīng)用，有效的解決了現(xiàn)階段裝配書(shū)建筑中的很多難題，其中包括建筑的信息交流方面、協(xié)同設(shè)計(jì)方面以及各個(gè)環(huán)節(jié)的銜接方面等等，不但使得建筑工程的成本上有所降低，同時(shí)也有利于可持續(xù)發(fā)展理念的貫徹，有效的實(shí)現(xiàn)預(yù)配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化和施工質(zhì)量和效率的提高。