BIM技术在装配式建筑设计中的有效应用

杨红娟 李娜 孙岳俊

（1.渭南职业技术学院，陕西渭南 714000；2.延安大学西安创新学院，陕西西安 710100；3.上海宝冶集团有限公司，上海 200941）

0 前言

随着现代科学技术的快速发展，BIM技术应运而生，在保持装配式建筑设计的特点基础上，推动装配式建筑物设计步入了数字化、自动化及智能化的发展道路。总的来说，BIM技术具有两个方面的优势：①建筑设计升级了，由之前的二维制图，升级到了现代的三维立体建模。②建筑设计更加精细化。在装配式建筑设计中，每一个建筑环节和每一个结构部件，都能够被精准的考虑到。BIM技术的运用是装配式建筑设计的创新，极大的提升了装配式建筑的精准性、高效性及高品质。

1 简述BIM技术和装配式建筑

1.1 BIM技术的内涵简述

BIM技术，全称是“建筑信息模型”技术，该项技术是建立在数字仿真虚拟化系统的基础上，对建筑项目设计过程中使用到的工程数据或者设备性能参数进行收集、整合、加工、合成的过程，与此同时，通过三维建模系统，对将要设计的建筑物开始三维建模，可以达到高度仿真实物建筑物的效果。除了在装配式建筑上运用BIM技术，BIM技术还具有广泛的应用价值，例如在建筑施工、建筑监测等工作中，可以发挥该技术的加工、管理、监理的优势功能，换句话说，在建筑项目的整个施工过程中，BIM技术都可以发挥作用。

1.2 装配式建筑概述

与传统的浇筑型建筑相比较，装配式建筑具有自己的特点，可以实现拼接装配预先定制好的建筑物结构部件而建造。比起浇筑型的建筑来说，装配式建筑的优势是非常明显的，部件建造的速度较快，可以实现多样化的构型，而且能够很好的抵抗来自于复杂的气候、气象互地质地貌的消极影响，节能环保的优点难以掩盖。然而，装配式建筑并非是十全十美的，也存在一定的不足之处，例如，建筑物结构的设计具有相当大的难度，防震性能不佳，减震性能也不能达到预期的理想状态等。当前在我国，装配式建筑应用尚处于初级阶段，装配和设计技术等还有很大的上升空间，需要进一步加强与信息技术的融合，制定出完善的技术应用标准，推动装配式建筑的更快发展。

2 BIM技术在装配式建筑设计的重要价值分析

BIM技术是一项创新技术，是建立在现代信息技术和装配式建筑设计相融合基础之上的，其建筑项目数据和信息非常完备，体现出了关联性和共享性的特点。从实践中我们可以知道，BIM技术的应用已经遍布装配式建筑的整个过程，具体包括装配式建筑的设计环节、施工环节、监工环节及管理环节，不仅在装配式建筑设计中发挥出了信息技术的优势，体现出了智能化、可视化及数字化的发展趋势。

2.1 能够有效的提升装配式建筑设计和部件预制的精度

BIM技术在装配式建筑设计中的应用，使得二维设计已经不能满足当今建筑设计的要求，三维设计已经出现在人们的生活中，发挥出了强大的优势，不管是在拼接组装预制结构部件方面，还是在装配式建筑的结构设计方面，其建造的精度都进一步得到了提升。建筑设计人员通过运用BIM技术中的三维建模虚拟仿真系统，设计人员可以事先将自己拟定好的装配式建筑设计方案的各项要求，包括样式、尺寸及布局等内容，并将这些要求直接上传至三维建模虚拟仿真系统的内置服务器中，经过云计算的技术应用，使得设计中的各种参数和信息都能够快速的被识别、整合和分析，在建筑设计方案的细致比较后，筛选出最优的设计方案，最大程度的将装配式建筑的结构设计和结构部件的精度进行提升，降低误差值。

2.2 能够有效提升装配式建筑的设计效率

在装配式建筑设计过程中，BIM技术的充分运用，成功搭建出了一个可以实现信息共享的交流平台。在这个平台上，相关的技术人员都可以获取所需要的专业设计信息，并可以上传相关的全部设计信息，也就是说，相关的专业技术人员可以同步共享装配式建筑结构设计中的各种信息和数据资料。与此同时，运计算技术在装配式建筑中的有效应用，可以进一步提升BIM技术对模型建造的纠错能力，能够精准的找出各专业在设计中存在的矛盾点，能够协助专业设计人员尽早发展问题，并提出解决设计矛盾的最优方案。

2.3 对装配式建筑预制结构部件的标准化设计发挥着积极的作用

装配式建筑物预制结构部件的设计标准化，主要体现在预制结构部件的样式、规格及尺寸上。将BIM技术运用其中，可以对建筑设计信息收集、整合、归类、存储、共享，建立起装配式建筑物预制结构部件的标准化存储库，包含各种不同部件的设计性能和数据规范，通过详细的记录和存储，为今后装配式建筑的设计提供方便。

3 BIM技术在装配式建筑设计中的具体应用

3.1 BIM技术的图纸设计和三维建模

BIM技术是一项创新技术，在装配式建筑结构的三维立体化建模和预制部件的图纸设计中都能发挥积极的作用，进一步提升了设计效率和设计精度。在利用BIM三维虚拟仿真系统设计装配式建筑物结构模型时，设计人员需要亲自到建筑物的实建地进行细致的考察，包括对地质的勘测、建筑测绘、集群布局等，这样才可以得到准确而可靠的数据信息。同时，还要运用BIM技术建立起数据库，将装配式建筑通过实地考察得到的众多数据和信息上传到该数据库，帮助设计人员设计出精准性较高的装配式建筑的结构部件尺寸数据和造型设计。另外，BIM技术的运用，能够加强对数据之间的管理，如果发现错误的数据和遗漏的数据等，就会及时做出预警反应，给设计人员以提醒，及时进行数据调整。

3.2 BIM建筑设计数据库的建立

随着社会的发展，可以尝试将现代大数据技术、云计算技术和BIM技术有机结合在一起，建立起BIM建筑设计数据库。在这个数据库里，存储有很多装配式建筑设计资料、装配式建筑预制部件设计的相关数据等，在数据库里，可以非常便捷的对各种数据和资料进行整合、归类、分析等操作，可以极大的方便装配式建筑的设计应用。

3.3 实现对预制部件的拆卸和分离

BIM技术运用在装配式建筑设计中，还可以实现对预制部件的拆卸和分离，也就是结构分析模型。设计人员通过计算机，将结构分析模型引入到相应的工作系统当中，就能够准确的得知将装配式建筑预制部件全部信息，并据此开始分析结构，对预制构件进行必要的调整和修改，以满足现实装配式建筑的实际所需。

3.4 应用在建筑的施工中

BIM技术运用在建筑的施工中，主要包含两个方面的内容，即施工管理和现场质量检测。例如，BIM技术可以对施工流程进行全程模拟，对现实施工有一定的借鉴作用，不仅可以优化资源，还可以降低成本。

4 结束语

BIM技术的实践应用，为装配式建筑设计提供了新的发展思路，推动了其的发展进度。建筑是城市基础建设中的重要内容，对城市的发展发挥着不可或缺的作用，因此，建筑行业要重视BIM技术的应用，为城市建设助力。