BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)中的運(yùn)用分析

劉飛

湖北海廈建設(shè)有限公司 湖北襄陽(yáng) 441000

BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)中具有重要的價(jià)值，能夠提升協(xié)同作業(yè)的效果、對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行詳細(xì)的展示，提升設(shè)計(jì)的清晰性、把預(yù)算控制在合理的范圍內(nèi)、直觀的展示室內(nèi)設(shè)計(jì)的最終效果。此外，BIM技術(shù)還能夠促進(jìn)預(yù)制構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展，提升裝配式建筑設(shè)計(jì)的科學(xué)性。

1 BIM技術(shù)和裝配式建筑

1.1 BIM技術(shù)

Bim技術(shù)是Autodesk公司在2002年提出的一項(xiàng)應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)的工具。它是一種建筑信息模型，利用數(shù)字仿真技術(shù)，對(duì)建筑物具有的信息進(jìn)行模擬。B指的是building，工程建筑的計(jì)劃和維修。它是代表bim的廣度，整個(gè)建筑領(lǐng)域。I指的是information，在建筑中涉及的信息和信息化的技術(shù)。它代表bim的深度。M指的是modeling，指的是在正式施工前建立的模型，然后結(jié)合模型進(jìn)行建筑工作。它是bim的執(zhí)行力度。建筑部發(fā)布2020年的工作要點(diǎn)，應(yīng)該推進(jìn)bim審圖模式的試點(diǎn)工作。

1.2 裝配式建筑

裝配式建筑的構(gòu)件大多是由企業(yè)的車間制造完成的，然后經(jīng)歷過(guò)養(yǎng)護(hù)工作后運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)再進(jìn)行組裝工作。這些構(gòu)件的統(tǒng)稱為PC構(gòu)件。裝配式建筑在施工過(guò)程中不需要配置一些防護(hù)性的設(shè)備，具有節(jié)約材料的優(yōu)勢(shì)，彰顯了環(huán)保節(jié)能的理念。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，PC構(gòu)件的質(zhì)量得到明顯的提升，促進(jìn)裝配式施工工藝的進(jìn)一步完善。

2 BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)中的運(yùn)用模式

2.1 模型轉(zhuǎn)換

在設(shè)計(jì)某個(gè)裝配式建筑時(shí)，設(shè)計(jì)人員先應(yīng)用軟件在系統(tǒng)中構(gòu)建裝配式建筑的基本模型，對(duì)各個(gè)建筑結(jié)構(gòu)和框架進(jìn)行計(jì)算。其次把獲取的建筑參數(shù)和設(shè)計(jì)圖紙輸入到軟件中，對(duì)原有的模型進(jìn)行優(yōu)化和完善。在原有的建筑設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)視圖工作時(shí)，需要結(jié)合裝配式建筑的要求，添加或者刪除若干標(biāo)注信息、進(jìn)行相關(guān)操作。在設(shè)計(jì)中采用文檔的模式進(jìn)行繪制和存儲(chǔ)。但在裝配式建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)能夠簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)分析建模的環(huán)節(jié)，提升設(shè)計(jì)工作的便捷性。在實(shí)際運(yùn)用時(shí)應(yīng)該把分工模式調(diào)整到最佳的狀態(tài)，提前分析好各項(xiàng)轉(zhuǎn)換情況出現(xiàn)的概率，并制定切實(shí)可行的措施[1]。

2.2 規(guī)劃設(shè)計(jì)整體

把BIM技術(shù)應(yīng)用到裝配式建筑設(shè)計(jì)中，能夠提升設(shè)計(jì)的科學(xué)性，保障設(shè)計(jì)的整體效果。例如，某個(gè)裝配式住宅項(xiàng)目的建筑用地為12000m2，總體的建筑面積為35000m2，一共有5棟建筑。每一棟建筑有25層，建筑高度為70m，建筑面積為6000m2。裝配的預(yù)制構(gòu)件有預(yù)制梁、樓板、柱子、墻體和樓梯。建筑的預(yù)制率為54%，配置率在70%左右。這個(gè)裝配式建筑設(shè)計(jì)具有較高的難度，設(shè)計(jì)人員面臨巨大的壓力。設(shè)計(jì)人員應(yīng)用BIM技術(shù)對(duì)設(shè)計(jì)中的重要因素和影響因素進(jìn)行重點(diǎn)分析，保障設(shè)計(jì)方案和施工場(chǎng)地的契合度。

應(yīng)用BIM技術(shù)使其滿足設(shè)計(jì)定量的要求，確保預(yù)制構(gòu)件的規(guī)格尺寸與裝配式建筑工程的需要相符合。利用BIM技術(shù)在裝配式設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上構(gòu)建三維立體信息模式，便于設(shè)計(jì)人員直觀了解設(shè)計(jì)的整體情況，利于數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)工作和定量指標(biāo)計(jì)算工作的進(jìn)行[2]。此外，還能夠減少裝配式工程結(jié)構(gòu)和實(shí)際設(shè)計(jì)之間的誤差，保障設(shè)計(jì)方案的可行性。

2.3 埋件布置

在埋件布置環(huán)節(jié)，如果要對(duì)任意一個(gè)預(yù)制構(gòu)件埋件進(jìn)行調(diào)整，就會(huì)導(dǎo)致一系列的連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致其它的參數(shù)發(fā)生一定的變化，影響設(shè)計(jì)工作的正常進(jìn)行。在這時(shí)可以應(yīng)用BIM技術(shù)來(lái)解決這一問(wèn)題，結(jié)合埋線布置的整體情況，把全局參數(shù)和關(guān)聯(lián)參數(shù)規(guī)劃在合理的范圍之內(nèi)，當(dāng)需要修改某個(gè)參數(shù)時(shí)，應(yīng)該把修改數(shù)據(jù)信息輸入到信息庫(kù)中去，通過(guò)對(duì)三維立體模型的觀察分析每個(gè)PC構(gòu)件的變化情況，探究變化后的建筑是否符合建筑設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。例如，在設(shè)計(jì)進(jìn)預(yù)制梁構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該根據(jù)具體的參數(shù)，對(duì)預(yù)制柱進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，并考慮屋內(nèi)的高度和柱體的高度，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化處理。

2.4 鋼筋設(shè)計(jì)

在對(duì)鋼筋盡心設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該準(zhǔn)確應(yīng)用BIM技術(shù)，全面采集裝配式建筑的各項(xiàng)信息、對(duì)參數(shù)進(jìn)行全面的分析，為鋼筋設(shè)計(jì)工作提供數(shù)據(jù)支持，合理規(guī)劃施工的各個(gè)流程以及數(shù)據(jù)參數(shù)。利用BIM技術(shù)，直觀地展示鋼筋的搭建和布局模式，能夠更加準(zhǔn)確的規(guī)劃箍筋加密的范圍。此外，在三維立體建模中還能計(jì)算出箍筋之間的距離和縱筋分布的位置。

2.5 拆分設(shè)計(jì)

在傳統(tǒng)的模式中，設(shè)計(jì)人員在繪制裝配建筑設(shè)計(jì)時(shí)需要耗費(fèi)大量的時(shí)間和精力，例如，繪制墻體、房梁、房間布局等建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)分布圖，然后還需要把設(shè)計(jì)圖紙交付到工廠進(jìn)行制作。這一過(guò)程浪費(fèi)大量的時(shí)間和精力，導(dǎo)致工作效率較低。應(yīng)用BIM技術(shù)能夠合理地解決這一問(wèn)題，建立三維立體模型，把裝配式建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行拆分處理，形成一個(gè)個(gè)獨(dú)立的預(yù)制構(gòu)件，并為每個(gè)構(gòu)件設(shè)計(jì)專屬的三維模型，減輕設(shè)計(jì)人員的壓力[3]。

2.6 碰撞檢測(cè)

裝配式構(gòu)件具有較大的優(yōu)勢(shì)，具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。但是也存在一定的問(wèn)題，它的設(shè)計(jì)方案中無(wú)法協(xié)調(diào)處理管線和建筑部位碰撞的問(wèn)題。例如，在設(shè)計(jì)中存在線路交叉錯(cuò)亂，高度重疊的情況。這時(shí)可以應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)，生成檢驗(yàn)報(bào)告，重點(diǎn)標(biāo)記存在問(wèn)題的位置，依據(jù)報(bào)告對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化處理。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)中發(fā)揮重要的作用，優(yōu)化設(shè)計(jì)的水平，提高工程的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化通用化作業(yè)。應(yīng)用BIM技術(shù)為設(shè)計(jì)人員提供精準(zhǔn)的參數(shù)和數(shù)據(jù)，提升設(shè)計(jì)工作的運(yùn)行效率，進(jìn)一步提升裝配式建筑設(shè)計(jì)的質(zhì)量和呈現(xiàn)效果，為接下來(lái)的建筑施工提供安全保障。