基于BIM技术的装配式建筑设计分析

2021-03-30边宇星

建材与装饰 2021年19期

边宇星

（太原市建筑设计研究院，山西太原 030002）

0 引言

新时代建筑领域在经济水平提升和信息技术发展的过程中得到长足的发展，一方面便利人们的出行、居住和生活另一方面粗纺式的管理导致资源的巨大浪费，造成严重的污染和破坏使生态环境受到不同程度的影响，装配式建筑设计应用而生以节能减排为宗旨使得我国建筑朝着又快又好的方向持续进步。

1 装配式建筑设计概述和BIM技术介绍

BIM技术的持续性发展应用于建筑行业发挥重要作用，我国制定了切实可行的政策来支持BIM技术使其成为装配式建筑结构设计中的重要分支，在BIM技术不断成熟的过程中加快了建筑领域的发展进步步伐。BIM是Building Information Model的首字母缩写，翻译为建筑信息模型，深入分析包括“产品”和“过程”两个层次的内容具有不同的意义，从“产品”的角度理解就是三维数字和3D模型；从“过程”的角度来理解就是一个完备的使用流程可以视作强大的数据库。作为一种新型的建筑设计理念，BIM技术在新时期的建筑设计过程中发挥了重要作用，改革了传统设计的局限性可以大幅度提升建筑施工效率，在实际的应用过程中BIM表现出可视化、协调性、模拟性、优化性、一体化性等特点推动着建筑工程的进步。装配式建筑作为一种新型的概念具有明显的优势，符合我国建筑发现的实际情况可以缩短施工周期、节能劳动力成本和避免建筑材料的浪费，在改善施工环境和提高劳动生产率的过程中降低了资源损耗，符合我国可持续发展和绿色环保的基本发展理念。

2 应用BIM技术在装配式建筑设计中的优势

装配式建筑设计适应于我国建筑行业的实际发展状况有效控制污染和浪费问题，在实际的施工过程中应用BIM技术可以提升工程建设质量和施工效率，推动我国建筑行业的高水平发展。BIM技术依托于信息技术和数字化虚拟仿真系统针对建筑设计要求进行处理和优化，在信息收集、加工和处理的过程中构建三维模型体现了以下几个方面的优势：①提高建筑设计效率，利用BIM技术的装配式建筑设计可以在短时间内制定切实可行的施工方案，解决存在的具体问题使建筑朝着创新和持续发展的方向进行；②推动虚拟仿真技术和建模技术的发展，BIM技术呈现可视化和仿真化的特点，在装配式结构设计中发挥基本作用，提升设计团队的工作效率，推动建筑技术的创新发展；③BIM技术和装配式建筑设计的融合提升了建筑行业的专业化水平，通过对项目的规划和设计解决了可能出现的相关问题，真正把信息化和建筑施工融为一体，提高了建筑的智能化建设水平。建筑结构的优化和调整为应用BIM技术创设条件，真正把与建筑相关的各个领域结合为统一的整体，可以减少设计误差，从而提升施工质量，作为设计人员必须深入学习BIM技术，并将其应用于建筑设计过程中取得应有的效果。

3 BIM技术在装配式建筑设计中应用策略

3.1 创建BIM预制式构件库

装配式建筑设计和BIM技术的深度结合在初步设计或者施工过程中可以最大限度发挥其作用，优化设计方案调整施工顺序可以通过BIM技术进行三维展示，针对建筑中的各个组件进行结构的设计和摆放，可以设计出符合大多数人要求的建筑。标准化的设计可以通过装配式建筑物中运用预制构件来实现，分解各项构件可以构成多元的建筑方便后期的施工，创建和优化BIM预制式构件库是整合信息资源实现资源共享的前提。在应用BIM技术时最关键的环节就是创设预制构件库，依据构件生产、装配、管理过程中存在的问题进行调整必须适应装配式建筑设计的要求，按照建筑设计和施工要求增添有关的数据为后期的安全施工和科学管理提供科学的依据。

预制构件满足装配式建筑设计和施工要求是发挥BIM技术的关键因素，无论是在构件预制时，还是调用时需要进行科学优化和整体性分析，替换不符合标准的构建或者进行修改直到满足装配式建筑设计的要求。预制式构件库的创设必须突出以下特点：①独立性，在装配式建筑设计中所有的预制构件库相互独立，不同使用频率、不同功能的构件选择需针对性地挑选；②可重复利用性，统一的预制构件可以应用于不同的建筑项目只需要满足规格要求即可，大批量生产和储备构件符合我国的绿色建筑理念；③对预制构件进行编码和信息创建在识别和处理方面可以发挥作用，应用计算机程度进行读取和处理可以提升设计水平和建筑水平。

3.2 BIM模块设计和优化

科学因素BIM技术于装配式建筑设计中可以有效解决限制我国建筑发展的问题，尤其是设计综合性不足、施工效率低下和施工流程的不完备等缺陷，加快信息交流和协作施工有利于促进我国装配式建筑设计水平的提升。BIM模型模块快设计是从整体结构优化角度出发的管理，根据建筑物的实际设计可以划分为不同的户型，针对户主的要求在数据库中选择预制构件进行补充完整，设计团队可以及时更新设计理念构建建筑物的整体模型，在个性化的要上可以增添相关的结构构建形成完整的模块，最终汇集为完整的设计模型保证我国装配式建筑设计的基本价值。

在装配式建筑设计中合理应用BIM技术可以发挥良好的效果，模块化设计思想和我国信息技术发展理念空前一致，使建筑领域实现多专业的协调发展和提高建筑效率。在前期的建筑场地勘察结束后可以利用BIM技术选择地址来确定施工地点，降低环境因素对BIM技术应用的限制条件真正实现设计水平的提升。建设一个构建模型必须联系整体参数和局部参数，通过一个数据的变化会对整体性产生影响和误差，通过建立三维模型，设计人员可以全面观察装配式结构的内部尺寸或者设计效果，优化建筑结构的所有细节，从而提升监督管理水平。

3.3 装配式建筑设计

在装配式建筑结构设计中应用BIM技术具有可行性，可以发挥应有的价值，符合建筑行业的绿色化基本要求实现了信息的快速传播，逐步形成完整的结构模型有利于提高结构设计效率。BIM技术可以整合信息资源和进行信息共享是应用于建筑结构设计中的优势所在，使装配式建筑设计具有连接性、发展性和可行性，借助计算机软件进行操作是设计人员的基本技巧。建筑质量主要取决于设计水平，装配式建筑设计和BIM技术的融合真正把建筑结构、信息进行融合实现了多面的立体化，给予人们强烈的视觉感受，这有利于提升工作效率及全面提升我国现代建筑水平。

装配式建筑设计中的预埋件设计方式众多需要选择针对性强的设计方案，预埋件的布置和设计必须遵循科学的规律可以缩短施工时间并提高施工质量，根据实际要求应用BIM技术可以保证设计水平和安装质量。利用BIM操作软件是实现设计功能的前提，普通的民用建筑主要使用Revit软件，可以完成基本的设计满足方案要求指导实际施工提升了工作效率；园林设计中最常用的软件是Sketchup，功能强大操作方案受到广大建筑设计者的推崇，真正提升BIM技术的应用质量，为建筑设计提供方便。

3.4 规范流程优势互补

装配式建筑设计包括技术策划、方案设计、方案评审、施工图设计和构件设计等环节，从设计的整体上看针对不同的建筑类型和施工条件进行有效设计，遵循各自的标准体系加快了装配式建筑的系统性和标准性。基于BIM技术的信息化特点在实际应用过程中必须进行综合设计，构建系统完备的施工流程是加强建筑工程管理，最大限度发挥BIM技术的基础，精确预判、多种信息交互和设计理念的革新符合我国的建筑发展趋势。应用BIM技术需要以实际的建筑施工为根本，绝不可以活动依赖和无效引入，导致施工质量低下无法真正解决装配式建筑设计施工中的问题。BIM技术是建筑行业不断发展和持续进步的科技成果，丰富技术内容进行实践应用可以发挥更大的用途服务于建筑，巧妙把BIM技术引入装配式建筑设计领域旨在解决建筑设计中暴露出来的问题，加快信息的交流和设计人员的深度学习，提升信息素养和技术水平。

应用BIM技术目的在于解决装配式建筑设计中的问题，提高技术的应用性和针对性，顺应了现代建筑的发展方向，强化对成本、施工效率和绿色建筑要求的实施过程，可以提升我国的建筑设计水平。以装配式建筑设计中的预留位置为例，在设计时必须空出位置，预留洞口、预埋件布置都可以通过BIM技术设计实现，不会影响建筑结构的整体性和设计质量为后期的施工创设良好的条件。

应用BIM技术于钢筋设计中可以保证数据信息的完善性，避免出现较大的误差，使钢筋设计不符合标准规范，降低风险和提升钢筋结构的性能借助BIM技术得以实现，使装配式建筑设计更加符合现阶段的建筑发展。