装配式建筑中BIM技术应用

2020-07-14董文艳

建材发展导向 2020年11期

董文艳

（甘肃第二建设集团有限责任公司，甘肃兰州 730050）

我国传统的建筑模式具有建设的工期长，浪费资源以及破坏环境的缺点，已经不满足现在社会发展的需要，现阶段建筑行业已经逐渐开始结构转型，从传统的建筑模式转变为更加在施工中注重节能环保、减少污染、可持续发展的建设新模式。

1 BIM技术的概述

BIM技术由一位美国专家在二十世纪七十年代提出来的，其全称是建筑信息模型。目前来看，BIM技术已经经历了萌芽、创造、发展等阶段正在趋于成熟，现阶段，随着BIM技术的不断发展不断完善，该技术已经被建筑行业所认可接受。BIM技术作为建筑辅助型设计工具，与CAD软件类似但不尽相同，BIM技术是依靠计算机技术为前提下，并加入了建筑学、数学等各个领域的专业技巧，将建筑工程所要涉及的项目通过三维图形设计出来。

2 BIM技术应用在装配式建筑设计中的优点

2.1 三维效果的体现

BIM技术并不是一个单一的技术的运用，而是诸多新技术新方法的集合载体。在BIM技术之中，三维技术是一项重要的组成部分。在装配式建筑结构设计过程之中，三维技术的使用可以将装配式建筑结构模型进行三维化的立体形态展示，设计人员可以通过BIM技术建立的结构立体三维形态，从而对建筑结构设计中的多个模型单元进行详细的跟踪观察。具体的三维效果如下图1所示。

图1 具体三维效果展示

2.2 推动装配式建筑结构设计统一化

BIM技术的运用给装配式建筑结构设计带来的视觉体验提升并不仅仅存在于三维技术的应用，BIM技术在应用过程中，可以对装配式建筑结构内部的诸多结构模型单元如外貌、光源、材料特性等因素进行实时查阅，从而进一步的推动建筑结构设计统一化。BIM技术对装配式建筑设计统一化的作用不但存在于设计图纸的设计层面，同时还体现在装配式建筑结构模型的预处理演算过程之中，BIM技术可以对装配式建筑结构设计之中的所有结构单元数据信息进行统一演算，从而渲染实际建筑效果，推动建筑设计统一化的实现。

2.3 促进数据信息协调信息化

BIM技术相较于传统设计模式的优越性还体现在信息处理能力上，BIM以现代科学技术发展为支撑，对装配式建筑结构设计之中的所有工程信息进行统一收集和处理，并于计算机软件内部快速建立相关结构单元的数据信息库，从而对建筑工程信息进行更快速调用和处理。由于装配式建筑结构自身是一个有诸多结构单元组成的大模块，所以各类信息在装配式建筑物设计过程之中有着紧密的联系和交叉，这种统一数据库的建立为节省装配式建筑结构设计作业时间提供了巨大便利。

2.4 图纸的优化功能

传统装配式建筑结构设计模式中对于设计图纸的修改工作往往是复杂而多项的，常常会出现“牵一发而动全身”的情况。BIM技术在装配式建筑图纸设计过程中的运用，可以有效减少装配式建筑图纸变更设计工作的工作量。BIM技术是以装配式建筑模型为结构单元信息来源，这种方式在装配式建筑设计图纸设计变更中有着显著的优点，如果出现需要修正的地方，只需要对相关局部进行点对点的变更即可，图纸中其他部分的信息，可以通过BIM技术进行相应的自动调整，从而极大的提升装配式建筑结构设计效率。

2.5 合理应对突发事件

现阶段，由于装配式建筑逐渐的增多，但是在建造阶段有很多的安全隐患，但目前来看BIM技术被广泛用于装配式建筑工程中，它可以有效地解决安全隐患问题并及时做出相应的方案措施。在实际的施工现场中，BIM技术可以对整个工程进行合理的建模实现动态监控，有效的掌控装配式建设的全局。可以更好的检测安全隐患，并进行相应的处理措施，将安全事故遏制在摇篮。

3 BIM技术在装配式建筑设计中的具体应用

为了更好的保障装配式建筑的建设效率和质量，施工单位必须要做的就是建立标准化的设计流程，使得装配式建筑的预制件建设符合相关标准，保证可以组合成整体的建筑结构。

3.1 创建并完善BIM预制式构件库

1）预制式构件库概述，标准化设计流程最核心工作的就是要创建预制式构件库，后续各项工作的开展都以此为前提进行，包括预制件的生产、组合以及信息化管理等工作。现阶段装配式建筑中最核心的问题就是信息共享问题，而对于信息共享来说，首先就是要实现预制式构件库的建立工作。其中对于所建立的预制式构建库而言，其特点主要包括以下几点：一是相对独立性，主要体现在在建立的预制式构件库中每一个构件都是独立存在的，并不会因各种外界因此改变其性质参数；二是可以循环使用，主要表现在在建立的预制式构件库中的每个构件都能多次使用，而且还能在多个项目中使用；三是可补充，主要表现是对于构建的预制式构件库，相关人员根据实际工程中的需要可以补充相关的信息。

2）构件编码工作，在实际的装配式建筑过程中，为了有效的让计算机识别相应的预制式构件，必须要对这些构件进行编码工作，首先把预制式构件按照找不同的类型进行分类，然后即可对预制式构件进行相应的编码工作，而且每预制式构件只有一个编码，更方便计算机的识别。对于预制式构件的编码工作来说，有以下几个要点：一是确保编码的唯一性，主要表现是每个构件都有独一无二的编码；二是保证所有的编码格式都是一致的；三是对构件的编码完成后要便于计算机的识别；四是要确保对全部的构件进行编码工作，不可遗漏；五是编码的形式要简洁明了，方便识别。

3）预制式构件优化，在司机的装配式建筑建设中，为了更好的促进预制式构件可以用于实际的建设施工中，必须在使用该构件时对其进行相应的调整优化工作，主要是把预制式构件模型的结构形式改为IFC格式，随后将其导入Tekla软件中，继而对整个项目进行整体性的分析，把不符合施工要求的预制式构件合理的更改，必须要满足装配的需要才能进行装配工作。

3.2 装配式建筑BIM模型模块化设计

对于装配式建筑模块化设计来说，其主要的思路包含以下几个部分：一是要根据装配式建筑结构的实际情况将其分为多个小模块；二是要根据具体的建设需要在预制构件库内选择最佳的预制件；三是还要对需要的设备构件和结构构件进行相应的补充工作，这就需要设备和结构设计师来实现构件的添加，这样最终才能形成完整的个体建筑模块；四是把每一个建筑模块进行组装，继而组成最终的设计模型。

3.3 协同设计

协同设计主要表现是工作在不同施工环节的设计人员可以依靠BIM的平台，协同其他环节的工作人员完成设计任务，这种工作方式可以极大的保障在实际的装配施工阶段中构件安装位置的准确性。同时在设计完成后还要进行冲突实验，检测整个建筑模型的相关性能，对于不符合规范的笛梵及时进行优化调整，有效的避免了在施工阶段中的意外。