BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)中的有效應(yīng)用

高雪朝

（河北建設(shè)集團(tuán)股份有限公司，河北 石家莊 050000）

1 簡(jiǎn)述BIM技術(shù)和裝配式建筑

1.1 BIM技術(shù)

BIM技術(shù)是指基于工程學(xué)、建筑學(xué)、設(shè)計(jì)學(xué)的新型建筑工具。通過(guò)采集建筑工程相關(guān)信息，在統(tǒng)一平臺(tái)上集成建筑數(shù)據(jù)，從而構(gòu)建建筑的3D模型，有助于建筑工程設(shè)計(jì)、施工、管理等工作質(zhì)量的提升。此外，BIM技術(shù)除了能夠構(gòu)建建筑3D模型，還能夠增加“時(shí)間維度”，變?yōu)樗木S模型，模仿建筑建設(shè)、運(yùn)營(yíng)情況，可以更加直觀地看懂設(shè)計(jì)意圖，降低人為因素對(duì)裝配式建筑工程的影響。

1.2 裝配式建筑概述

與傳統(tǒng)的澆筑型建筑相比較，裝配式建筑具有自己的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)拼接裝配預(yù)先定制好的建筑物結(jié)構(gòu)部件而建造。比起澆筑型的建筑來(lái)說(shuō)，裝配式建筑的優(yōu)勢(shì)是非常明顯的，部件建造的速度較快，可以實(shí)現(xiàn)多樣化的構(gòu)型，而且能夠很好的抵抗來(lái)自于復(fù)雜的氣候、氣象互地質(zhì)地貌的消極影響，節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)難以掩蓋。然而，裝配式建筑并非是十全十美的，也存在一定的不足之處，例如，建筑物結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)具有相當(dāng)大的難度，防震性能不佳，減震性能也不能達(dá)到預(yù)期的理想狀態(tài)等。當(dāng)前在我國(guó)，裝配式建筑應(yīng)用尚處于初級(jí)階段，裝配和設(shè)計(jì)技術(shù)等還有很大的上升空間，需要進(jìn)一步加強(qiáng)與信息技術(shù)的融合，制定出完善的技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)裝配式建筑的更快發(fā)展。

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

現(xiàn)階段，裝配式建筑發(fā)展存在的困境并非表現(xiàn)在技術(shù)層面，而是如何有效整合資源，在資源整合方面需要依賴于現(xiàn)代信息技術(shù)，而B(niǎo)IM技術(shù)恰恰可以有效解決這一問(wèn)題。當(dāng)前，我國(guó)裝配式建筑的產(chǎn)業(yè)鏈并不完整，各個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)以及管理表現(xiàn)出不均衡的特點(diǎn)，比如設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的信息無(wú)法準(zhǔn)確、高效的傳遞至生產(chǎn)以及裝配環(huán)節(jié)，這就導(dǎo)致在實(shí)際建設(shè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)多種問(wèn)題，極大的限制了裝配式建筑的發(fā)展。在裝配式建筑中應(yīng)用BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在其可以實(shí)現(xiàn)裝配式建筑全過(guò)程的一體化，即從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)到裝配施工以及后期運(yùn)行維護(hù)，各個(gè)環(huán)節(jié)之間可以實(shí)現(xiàn)信息共享，進(jìn)而形成一條完整的產(chǎn)業(yè)鏈?；诖?，裝配式建筑可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、生產(chǎn)數(shù)控化、管理信息化、施工集成化，對(duì)于裝配式建筑的發(fā)展具有極大的促進(jìn)作用。

3 BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

3.1 預(yù)制式構(gòu)件庫(kù)概述

在標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)流程搭建中，預(yù)制式構(gòu)件庫(kù)的建立最為關(guān)鍵，后期在預(yù)制式構(gòu)件生產(chǎn)、裝配及信息化管理時(shí)都要以它為基礎(chǔ)。有效解決目前裝配式建筑中暴露的問(wèn)題及缺陷的核心就是實(shí)現(xiàn)信息共享，預(yù)制式構(gòu)件庫(kù)是信息共享的前提與基礎(chǔ)。通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的了解，可將預(yù)制式構(gòu)件庫(kù)具備的特征歸納為以下幾點(diǎn)：第一，獨(dú)立性，預(yù)制式構(gòu)件庫(kù)中的所有構(gòu)件都是相互獨(dú)立的，也不會(huì)因?yàn)槭褂妙l率的提升造成構(gòu)件屬性的變化及破壞；第二，可循環(huán)使用，預(yù)制式構(gòu)件庫(kù)中的所有構(gòu)件都能在不同的項(xiàng)目中得到使用，只要構(gòu)件的有關(guān)規(guī)格相同，就能實(shí)現(xiàn)大批量的生產(chǎn)；第三，可添加性，預(yù)制式構(gòu)件庫(kù)要按照實(shí)際的需求增添有關(guān)信息數(shù)據(jù)，為后期的生產(chǎn)及裝配施工做鋪墊。

3.2 構(gòu)件編碼以及信息創(chuàng)建

對(duì)預(yù)制式構(gòu)件進(jìn)行編碼是計(jì)算機(jī)對(duì)其進(jìn)行識(shí)別以及處理的基礎(chǔ)，首先需要將預(yù)制式構(gòu)件按照其屬性以及類型進(jìn)行分類，建立類目；其次再對(duì)下屬預(yù)制式構(gòu)件進(jìn)行編碼，從而使每個(gè)預(yù)制式構(gòu)件都具備唯一性編碼。便于計(jì)算機(jī)快速識(shí)別。預(yù)制式構(gòu)件編碼需要遵循五項(xiàng)原則，其一是唯一性，即每個(gè)構(gòu)件需要具備唯一的編碼；其二是統(tǒng)一性，即所有構(gòu)件的編碼需要采用統(tǒng)一格式；其三是實(shí)用性，即預(yù)制式構(gòu)件編碼也便于計(jì)算機(jī)識(shí)別處理，便于工作人員使用和管理；其四是完整性，即預(yù)制式構(gòu)件編碼需要覆蓋數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中的所有構(gòu)件；其五是簡(jiǎn)明性，即編碼形式要盡量簡(jiǎn)單明了，用簡(jiǎn)單的字符表示。

3.3 預(yù)制式構(gòu)件優(yōu)化

為有效確保預(yù)制式構(gòu)件能滿足實(shí)際的裝配施工需要，有關(guān)人員要在調(diào)用構(gòu)件前對(duì)其做出科學(xué)的優(yōu)化，把預(yù)制式構(gòu)件的模型轉(zhuǎn)成IFC格式，之后將其導(dǎo)入到Tekla軟件中，對(duì)它做出整體性的分析，對(duì)那些不符合標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)件進(jìn)行替換或修改，直到它滿足項(xiàng)目的實(shí)際要求為止。

3.4 協(xié)同設(shè)計(jì)

協(xié)同設(shè)計(jì)指的是不同環(huán)節(jié)的工作人員以BIM平臺(tái)為基礎(chǔ)，協(xié)同進(jìn)行設(shè)計(jì)作業(yè)，這樣可以有效保證在后續(xù)裝配施工時(shí)構(gòu)件的位置精確，不會(huì)與管線、電氣設(shè)備等出現(xiàn)沖突。完成設(shè)計(jì)后還可以進(jìn)行碰撞試驗(yàn)，測(cè)試建筑模型的整體性能，以便適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，最大限度的避免在后續(xù)施工過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，從而導(dǎo)致工期延誤。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)更加直觀立體的展示出來(lái)，給人真實(shí)、直接的視覺(jué)感受，避免了設(shè)計(jì)過(guò)程的誤差，設(shè)計(jì)提高了設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率。BIM技術(shù)能夠分析預(yù)制構(gòu)件連接的可靠性，提高了預(yù)制構(gòu)件的匹配程度，減少了由設(shè)計(jì)誤差帶來(lái)的工期延誤和材料的浪費(fèi)，為施工等各項(xiàng)工作的有序順利的展開(kāi)提供了依據(jù)。BIM技術(shù)的技術(shù)的應(yīng)用減少了設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的變更，加快了施工的工期，有效的提高了工程的質(zhì)量，推動(dòng)了我國(guó)建筑行業(yè)工業(yè)化的發(fā)展。