装配式建筑设计中的BIM方法应用探究

郭俊

（安徽华盛国际建筑设计工程咨询有限公司，安徽合肥 230001）

0 引言

装配式建筑的利用有效地缓解了传统建筑工艺中建筑周期长、环境污染严重以及资源消耗过大等缺陷，促进建筑工程的高效稳定进行，因此在目前的建筑设计中得以广泛应用。然而在实际的应用过程中，装配式建筑往往存在装配精度不理想，资源的重复利用率低下等问题，导致建筑工程的质量与施工效率难以达到预定的期望。通过在装配式建筑中运用BIM技术，在建筑设计阶段对建筑物进行模拟与检测，能够提升整个建筑工程的施工进度，保障施工质量，并且延长建筑物的使用寿命，促进建造领域高水平稳定发展。

1 装配式建筑主要特征

装配式建筑又称建筑工业化，即由工厂制造生产、现场进行安装的集成式建筑物，工厂生产的构件包括梁、板、柱、剪力墙、楼梯等，这种建造模式符合当前社会发展趋势，向人们展示了建筑业的全新图景，建筑物也可以像生产商品一样，工厂批量生产标准构件，运送至工地后像搭积木一样进行拼装即可。装配式建筑的主要特征如下：

（1）功能多样化。①装配式建筑外墙设计有保温的功能，能够实现冬暖夏凉的效果，节约了空调的使用次数，减少对空气的污染，达到节能减排的目的；②装配式建筑的墙体和门窗的密封性较好，隔声效果好；③防火、抗震性能好。

（2）施工装配化。装配式建筑大量的构件是由工厂生产完成，可以实现保温、隔热、装修一体化设计和施工，保温隔热板及装饰面可随预制构件在工厂生产完成，或者预制构件上预留装饰面板的埋件，既保证了保温隔热、装修质量，又能加快工程整体进度，简化现场施工工序，减少施工时产生的废料及噪声。

（3）设计多样化。目前的建筑设计多以房间内的固定格局为主，房屋的整体运用不是很灵活，而装配式建筑可以避免这些缺点，其主要特点是可以进行空间的大小分割，根据住户的需求来配置。

2 BIM技术在装配式建筑设计中的运用

2.1 装配式建筑规划

随着科学技术的持续深入发展，工程建筑的规模也不断扩大，导致工程建筑对建筑设计的要求越来越高。在装配式建筑设计规划阶段，科学合理地运用BIM技术，能够保障建筑方案不断优化发展，发挥出建筑设计最好的效果。对于装配式建筑场地的选取而言，通过运用BIM技术，能够有效结合建筑场地的环境因素与建筑项目的工程指标相贴合，降低环境对于工程质量以及施工进度的影响，选择最适合工程项目的施工场地。对于装配式建筑图纸而言，BIM技术可以通过参数模拟施工的实际环境，模拟真实的建造材料以及实际的建造结构，并且通过关联材料分析材料变化所产生的影响，进而方便设计师不断优化设计方案，减少实际建造产生的损失。同时BIM技术还可以将二维图纸以直观的三维图形展示，使装配式建筑施工更加立体，并且容易找到其中存在的错误并加以改正。对于施工控制而言，BIM技术能够有效缓解不同建造部门所产生的矛盾，比如在施工过程中一个部门的施工流程或者材料发生了变化，其他部门的施工方案会同步做出对应的改变，减少了因为沟通不及时所带来的障碍，增加了整体施工流程性，确保可装配建筑的科学合理性以及可行性。

2.2 构件设计制造与埋件设计布置

随着BIM技术在装配式建筑中的广泛应用，越来越多的建筑模型被上传到BIM数据库中，其中也包括构件与埋件的设计制造与布置，建筑设计师可以方便地对这些信息进行调用分析，极大地提高了设计效率，保障设计方案的完整性。构件设计制造是整个装配式建筑设计的关键，在预制构件实际的制造过程中，制造厂商需要与装配式建筑施工团队仔细核对构件参数，降低构件的制造误差，保障构件能正常投入使用。通过BIM技术可以将整个装配式建筑的预制构件尺寸、材质及其制造数量统一提供给制造厂商，并且能够通过数据分析建设构件的浪费。制造厂商通过统一的参数能够保障构件的制造更加稳定，并且缩短制造周期，高效地投入使用，降低时间成本以及误差损失。埋件的布置关系整体装配式建筑的稳定性，因此埋件设计需要细致并且全面，保障每个埋件的位置都能发挥其该有的功效。通过BIM技术的运用，可以通过软件对买家设计布置进行模拟预埋处理，通过模型分析埋件布局的合理性，提升埋件设计布置的高效性[4]。通过运用BIM技术的信息分析特性，能够有效地优化埋件布局架构，有机结合装配式建筑墙体结构设计梁结构，促进梁结构与墙体开洞能够协调统一，降低因为错误开洞而导致的墙体破坏，提高整个装配式建筑质量。

2.3 协助构件拆分工作

在装配式建筑深化设计过程中，需使用相应构件，其中常用的构件为框架柱、阳台、楼梯等，通过各项构件继而能够完善整体的建筑内容，在构件的拆分过程中，也需采用BIM技术。在模型应用的基础上，需对其内部的构件进行合理拆分，有利于确保建筑工程的连贯性，可以有效保证数据信息的完整性。同时，在构件拆分的过程中，有利于设计人员充分掌握建筑整体构件之间存在的关系，有助于全面观察各个节点。在实际的拆分过程中，需减少构件的数量，由于装配式建筑的构件相对复杂，在加工过程中，产生的成本相对较高，需不断优化构件。例如，在叠合板拆分的过程中，设计人员需结合板宽的不同情况，并利用BIM技术快速了解其具体的数量以及相关的数据。根据实际情况对板宽进行合理的调整，以此减少构件的类型。同时，在BIM技术在应用的过程中，需不断深化装配式建筑的设计，根据技术的应用效果，对其进行逐渐优化，并完善完善的工艺流程，提高技术的应用水平，继而促使该技术发挥自身的优势，促进我国建筑工程的不断发展，提高建筑企业的经济效益，推动BIM技术的广泛应用。

2.4 优化构件埋件布置

在装配式建筑深化设计过程中，应当结合构件拆分原则，并对构件埋件布置进行合理的规划设计，充分应用BIM技术，以此可有效优化埋件布置。例如，在梁柱的埋件过程中，需采用内嵌式梁柱，该构件本身具有相应的埋件，然而，设计人员在实际的设计过程中，需单独设计钢筋吊钩环。由于该构件在设计过程中，需根据建筑整体结构展开有效的调整，继而能够确保埋件的合理性。同时，在预制柱埋件过程中，设计人员应当将该构件上墙与柱之间衔接的地位进行设置，使其与钢板高度保持一致，并为其设置具体的参数。在模型的创建过程中，可结合装配式建筑的实际结构进行科学调整，继而使其满足建筑模型的实际需求，充分提高建筑施工效率，以此能够有效观察建筑中的参数，确保建筑数据信息的准确性，促使建筑工程的整体结构符合我国规定的标准。因此，当前BIM技术应用较为广泛，在建筑工程的设计过程中得到有效应用，在模型的创建过程中，可为施工人员后续的施工奠定良好的基础。

3 BIM技术在装配式建筑中的应用前景

随着我国信息化技术的不断发展，其在各行各业中均得到良好的普及，其中在建筑行业的施工过程中，通常采用BIM技术，尤其是在装配式建筑设计中，该技术可有效深化其设计内容，完善各项施工的细节。BIM技术具有良好的发展前景，现阶段，在预制构件工作占据较为重要的地位，在建筑工程中具有重要作用，从而在设计过程中，应当明确其预制率，促使其符合我国的建筑要求，防止其与实际应用情况不相符。目前，BIM技术在装配式建筑中得到广泛使用，有效整合各项专业内容，并在各个环节对构件提出相应的内容。在构件拆分的环节开始到工程的整体施工，均可对该技术进行应用，有助于加快建筑设计的整体速度，确保设计的方案具有良好的准备性，完善装配式建筑施工的内容。并对细节进行精细化，在实际施工应用过程中，施工人员能够更加明确有关施工内容，全方位立体展现建筑结构，以及各个构件节点的安装方法，便于施工人员快速地投入工作中，不断挖掘BIM技术中的实际价值。

4 结语

在社会快速发展的背景下，我国建筑行业也取得了一定的发展成果，而装配式建筑在依托BIM技术的前提下始终处于高速发展状态中。BIM技术有自身独特的优势和特征，在显著提升设计质量以及合理性的同时，会在本质上减少设计人员的工作量和负担，降低成本投入，优化完善整个生产流程，落实实现数字化、信息化以及现代化。为了确保在装配式建筑中发挥BIM技术的利用价值，应当要提升工作人员的专业性技能、注重装配式建筑工程设计、生产以及施工实施监督管理，为确保我国装配式建筑行业有更加广阔的发展空间奠定坚实的基础。