装配式建筑结构设计中BIM技术的应用

2020-12-20韩义乐北京弘石嘉业建筑设计有限公司

门窗 2020年3期

韩义乐北京弘石嘉业建筑设计有限公司

1 装配式建筑与BIM技术概述

1.1 装配式建筑

装配式建筑的施工方式跟传统的施工方式对比来说，存在较大的区别，这些区别主要体现在建筑的构配件上，装配式建筑的生产方法相对来说偏向工业化。在完成生产以后，这些配件被直接的安装，这个时候工业化的特点更加突出，这也表现了装配式建筑生产效率高以及受季度因素影响小的特征。

1.2 BIM技术

BIM技术的发展跟三维数字技术的发展有着紧密的联系，其主要是运用部分三维建模软件以及建筑工程的原始数据来构建建筑模型。在实施建模的过程中，BIM技术具有的一个长处就是可以把建筑工程的某些数据信息精确的表示出来，比如建筑的大致形状以及建筑材料的质量等等。因为建筑信息随时都有可能发生变化，运用BIM 技术来通过数字技术改变已构建建筑模型数据的作用，可以使得建筑模型的数据不管在什么时候都能够跟建筑工程的进度一样。

2 装配式建筑在实践运用过程中存在的不足之处

2.1 设计水平及质量不高

目前，我国装配式建筑结构在实践运用过程中的设计水平以及质量还有待提高。发生这种问题的原因主要表现在以下几个方面：第一，目前装配式建筑结构的设计缺乏运用先进科学技术，这种情况造成装配式建筑结构在实际的设计过程中，由于不够科学合理而造成设计不严谨的情况，这样的话就很容易造成施工期间发生安全事故。第二，缺乏专业的装配式建筑结构的设计人员，进而导致我国装配式建筑结构质量不高。设计人员在实际的设计期间，没有用科学的检测技术来检查装配式建筑设计，而是单纯的依靠人力来营算以及模拟建筑设计的结果，这是很容易使得建筑设计出现不科学以及质量不符合标准规范的现象。除此之外，设计人员在对设计信息实施建立的时候没有办法清楚的发现存在冲突的地方，这使得建筑设计存在更加严重的安全隐患。

2.2 预制构件设计专业程度不高

现阶段，对于我国的装配式建筑结构来说，相应的预制构件的设计质量不高。发生这种问题的原因主要表现在以下几个方面：第一，因为预制构件本身的设计相对来说比较复杂，因此对于设计人员的专业能力以及专业素养有着比较严格的标准规范。不仅如此，由于预制构件的种类较多，因此相关的设计人员要有充足的设计图纸，才可以实施具体的预制构件施工操作。然而在设计人员实施设计图纸绘制期间，非常有可能在尺寸以及样式等方面发生信息错误的现象，从而造成预制构件施工发生安全事故。第二，因为目前预制构件设计的质量检验步骤还有待完善，同时缺乏相应的检验技术，这种情况很容易造成预制构件发生设计专业程度不高的现象。

3 装配式建筑结构设计中BIM技术的应用价值

3.1 可以提高装配式建筑结构设计的工作效率

在进行装配式建筑结构设计过程中，使用BIM 技术可以做到对建筑中各个构建模型的信息共享以及信息整合，跟传统的设计方法对比来说，使用BIM 技术可以运用3D建模的方式来对构件的最终效果实施展示，具有可视化的特点，不仅如此，还可以运用信息化的资源库来设计预制构件的参数，除此之外，BIM 中还含有很多的预制要色件族库，可以给不同专业的设计人员提供丰富的选择以及改进，这在很大程度上提高了装配式建筑结构设计的工作效率。

3.2 可以减小装配式建筑结构的设计误差

在进行装配式建筑结构设计的过程中，使用BIM 技术可以创建相应的平台，让参加建筑的各个单位都可以通过该平台实现信息共享，这使得每一个专业的设计人员都能在这个平台得到自己需要的信息，以便于更好的一起完成设计工作，这种情况在很大程度上减小了设计误差出现的可能性。

3.3 可以大大减小装配式建筑结构的设计成本

对于传统的装配式建筑结构设计来说，因为需要很多个专业一起共同设计，所以保障信息之间的交流和沟通是很关键的，要是信息在平台中出现交流不顺利的情况，那一定会影响到各专业获取信息的实时性，从而很容易导致设计出现失误，比如装配式建筑的某些构件尺寸不科学以及材料质量不符合标准规范等现象。如果这些不满足标准要求的构件运用到了装配式建筑里面，那一定会给装配式建筑的装配质量带来不好的影响，甚至出现重新返工的现象，这将会在很大程度上提高建筑结构的设计成本。运用BIM 技术，可以保障信息在平台中的顺利交流，这不仅在很大程度上减小了出现设计失误的可能性，同时也大大减小了装配式建筑结构的设计成本。

4 装配式建筑结构设计中BIM技术的应用分析

4.1 在预制构件设计方面的应用

装配式建筑是有很多的预制构件根据相对应的顺序实施装配而形成一个完整结构的，所以需要提前的制作构件，在制作预制构件以前，需要使用BIM技术来设置构件的规范要求，接着建立预制构件的三维模型，同时把三维模型实施相应的组装。对于BIM 模型来说，其中的每一个图形单元都含有构件尺寸以及构件材料质量等参数，这个时候需要科学合理的设置这些参数，才可以建立出构建的三维模型，使得不同构件之间具有关联的性质。另一方面，相应的设计人员在对BIM模型中的一些构件进行更改设计的时候，要及时更变相应的关联构件的具体参数，并且可以通过使用不同类型的族库来进行装配式建筑结构的设计工作，这样不但在很大程度上节省了人力物力，并且能够使得装配式建筑结构的设计更加丰富多彩。

4.2 在共同设计方面的应用

再进行装配式建筑结构设计的过程中，使用BIM技术，可以促进专业内的不同专业之间的合作和交流，并且通过使用BIM技术建立一个建筑信息交流平台，为所有参与建筑项目的单位提供充足的建筑模型信息，促进各参与单位之间信息交流合作，并且强化了信息的利用水准，同时也更容易发现设计中存在的不足之处，而且还可以减小构件设计不科学的可能性，在很大程度上提高了装配式建筑的结构设计水准。

4.3 在构件生产方面的应用

再进行装配式建筑的结构构件生产过程中，BIM技术也发挥了非常关键的作用，设计人员可以随时调用BIM 模型中的各种数据信息，从而能够准确的统计工程量减小出现成本浪费的现象，不仅如此，相应的工作人员通过使用BIM技术来构建相应的图纸方案，并及时将设计图纸信息加入到施工加工系统，运用加工装置来让构件更加标准以及规范的生产。

4.4 在构件运输方面的应用

再进行装配式建筑结构的构件运输过程中，工程人员能够使用RFID技术在不同构件的表面贴上对应的电子标签，电子标签上涵盖了该构件的全部信息，同时根据对应的编码规则来对构件进行编码，工程人员只需要利用读取装置来读取信息，就可以得到不同构件的装配顺序，同时按照构件的材料质量以及尺寸大小等方面，对生产计划实施相应的调节。不仅如此，在具体运输过程中，相应的车辆要贴上相应的RFID芯片，并且要将这些运输车辆的具体行车路线以及车辆位置录入到信息平台，可以及时掌握运输车辆的实时信息，另外要根据具体构件的位置信息等方面来科学合理的设置放置构件的地方。