基于BIM的装配式住宅建筑装修一体化设计研究

摘 要：建设行业作为一种支柱性产业，在提高我国的综合实力方面一直处于非常重要的位置。在这个信息化持续发展的年代，建筑行业也必须持续地寻找一条能够实现转型升级的发展之路。以BIM技术为基础的装配式建筑装修一体化设计，可以充分满足建筑业转型升级的需要。通过构建BIM族库和模型、埋件布置、拆分预制部件等设计方法，可以促使装配式住宅建筑装修工程顺利且高效的进行。装配式住宅建设与BIM技术的有机结合，将促进建筑装修一体化进程，并推动建筑行业在信息化时代的可持续发展。

关键词：BIM技术；装配式住宅建筑；装修一体化文章编号：2095-4085（2024）04-0129-03

1 BIM技术概述

1.1 BIM技术概念

BIM是一种信息集成技术，其利用三维建模的方法，建立多维模型，以视觉的形式展示一个工程项目的整个周期模型，在设计、生产、施工、装修与管理等各个过程中所产生的有关信息都可以在该三维模型中展示，从根本上改变了传统的工程项目建设工作方式，广泛运用在工程建设中。利用BIM技术，可以对整个工程项目展开全方位地了解，建立起一个资源共享的信息平台。这样不但可以极大地提升工程建设和装修的工作效率，还可以降低在施工过程中发生错误的风险，对工程建设和装饰的质量起到很好的促进作用［1］。

1.2 BIM技术的工作方式

BIM技术的发展给建筑行业带来了一场深刻的变革，其能够为建设项目提供庞大的数据后台支持，让每个环节都可以在一个统一的平台上进行数据共享，让员工间的交流和合作变得更加方便和高效。三维建筑装饰的设计模式可以更直观地展现出设计的整体面貌，同时也能更准确地掌握每个部件和细节的设计，这对提升建筑装饰设计的质量和效率有着非常重要的意义。

2 装配式住宅的相关概述和特点

2.1 装配式住宅的概述

装配式住宅是一种较为先进的施工形式，其将过去传统的工地建造作业转变为构件加工厂，在工厂内加工出楼板以及阳台等构件，运送到工地展开拼装，然后用稳固的连接形式，在工地上进行组建和安设。装配式住宅是一种现代化的工业化生产模式，其特点是设计规范化、建造标准化、管理信息化。在工程实践中，采取预制拼装的方式，不仅可以改善工程的品质，而且有利于工程的推进，对文明建设、安全生产都是有益的。

对于装配式建筑来说，在实际施工的时候，全部的构件都是预制的，易于装配，为后期的住宅建设、室内装修等作业奠定了坚实的基础，保证了整体的稳定性。现有的装配式建筑，其承载力以梁体、墙体等构件为主，楼板、楼梯作为次要承重力构件。叠合楼板和飘窗是装配建筑设计中的主要应用对象。目前，商用楼盘多采用装配式施工模式，“三板”应用工程的预制率普遍在20%以上。

2.2 装配式住宅的特点

采用装配式施工方法，既可提高施工质量，又可加快施工进度，有利于文明施工，安全管理。在施工过程中，通过装配式施工，可以有效地减少现浇施工时间，突破了施工场地的限制，从而提高了工人的工作效率。与传统的房屋结构相比，装配式房屋具有自重小、仅有基础结构图就可以建造的特点，具有快速、高效的优势。总体而言，其是一种更加标准化、数字化、经济性更高及符合绿色建筑设计理念的住宅［2］。

3 BIM技术在装配式住宅建筑装修一体化设计中的应用优势

3.1 减少施工损耗，降低建筑成本

在建设过程中，必须要对建设项目的管理问题进行深刻剖析，要对建设项目的投资进行有效控制，要从总体上进行规划，才能使建设项目顺利进行。通过 BIM技术，可以模拟建筑物的装设、构造接触等，并通过模拟的结论，制定符合工程需要的施工计划，以减少装饰工程中的品质隐患。

3.2 对物料数量进行精确核算与统计

当今，建材的品种、指标各式各样，人力建设方式在执行时，往往需要花费很大的精力，同时在工料统计方面也有缺陷，最重要的是准确性较差，不能有效地促进建设进程和品质。BIM技术可以对工程量展开统计和核算，并将其与材料的详细内容相结合，确保建筑下料的精度，降低员工的工作量，同时也可以管制装饰费用。

3.3 改善专业设计人员的工作效能

在装配式建筑装修一体化设计中应用BIM技术，有关专业设计人员可以在 BIM平台上直接搭建出一个模拟的建筑物模型，从而能够对其展开升级，规避由于专业设计人员对方案进行修改而带来的额外工作负担，并且可以显著地提升设计师的工作效能，确保数据资料的正确性。

4 BIM技术的应用劣势

在我国，由于装配式建筑的探究还处在初级时期，因此，在装修设计方面仍具有很大的提升余地。另外，因为构件尚未实现大批量生产，导致装配式建筑装修的施工成本较传统建筑高。在装配式建筑中，在材料种类上的局限性，会被制造企业的施工工艺所制约，装饰层很难完整地还原出原始材料的质感。此外，在拼装过程中，板件的整体偏移，也会有拼装缝。因为构件的深度还需要进一步的强化，所以在一些构件的安装过程中，无法运用预埋件进行接合，而唯一的办法就是用钉枪打孔，但这一方法势必会产生一些破坏。

5 基于BIM的装配式建筑一体化设计方法研究

5.1 构建BIM族库和模型

在构造BIM族库和建模过程中，往往要考虑构件制造的特定环境。搭建参数化的族库，不仅有利于装配式建设工程达到从构拟到加工再到施工的有序化开展，而且能行之有效地处理预制件组装时的安设与定位难题。使用BIM模型，并生成对应的库，然后按照构件的类型来对其进行编码。同时，还可以高效地利用内置插件，保证该模型能够与已组装的构件相连接，并将其安装到相应的位置，从而达到精确安装。

5.2 图纸设计

BIM系统能够对数据信息展开智能化的分析，并将其组织起来进行操作和控制，使其能够在非常短的时间内，精确地设计出构件的规格和尺寸，从而可以快速地对设计的建筑体造型进行模拟。BIM也能与技术规划要点结合起来，合理地设计装配式建筑的平、立、剖面图，在满足功能要求的同时，持续提高图纸设计的质量。

5.3 优化设计流程

建设工程施工方案与建设工程装修方案同步实施，通常有很多优点。其主要特点是可以按照建筑工程计划的个性化需求反馈信息，据此对工程建设方案进行适当的调节，使得工程建设装修方案得到更好的执行，进一步提升工程整体的建设品质。

5.4 创建虚拟建筑

虚拟建筑创建的功能具体体现在以下几个方面。

（1）当前，BIM技术应用软件类型比较多，在建立虚拟建筑物时，需要把 BIM建筑模型的建立与选取的软件密切结合起来。在此基础上，通过科学有效的方法，对各种有关的参数及数据进行综合分析，从而实现虚拟建筑物的创建。

（2）运用BIM技术，模拟装配式建筑的施工过程，可以发现存在的问题，并作出相应的改进，从而保证装配式建筑的建造质量。

5.5 埋件布置

根据埋件的位置，对其进行整体参数和相关参数的设定。当设计者改变某一设计参数时，BIM软件会将该改变的参数输入到对应的资料库，并将预制件的改变显示在产生的三维建筑模型中，并将详细的信息反馈给设计者。比如，在 BIM技术应用的基础上，设计人员根据软件提供的协调数据，可以确定吊梁的具体参数，从而为后续的吊钩安装工作提供基础。

5.6 拆分预制部件、优化整体设计水平

使用BIM系统，可以对建筑的结构模型进行分析，高效地收集并利用许多信息，如材料、规格等。以此为基础，对结构特点进行分析，从而有针对性地对预制件进行整改，以达到装配式建筑设计的实际需要。在对已有的构件进行初步选择之后，利用BIM技术对其进行整体结构的模拟。以保证组合建筑模型的合理性和有效性，对结构的各种性能进行全面的模拟。

5.7 装配式吊顶

一般情况下，大部分的天花板都是用石膏板，但是在建筑的时候，一般都是用轻钢龙骨来支撑。厨房和厕所选择的是铝扣板，这样不仅方便摆放，还可以防止被油污腐蚀。

5.8 电气设计及优化

运用BIM模型展开深化设计，将强弱电插座的位置和高度都与内装专业相结合，展开定位，在电气专业的设计中，将照明、电气、弱电、消防专业都包含在内。利用BIM技术，对强弱电箱的位置进行调整。在设计中，要将强弱电箱集中放置，并将其错开，并将管线路径结合起来进行布置，从而减少交叉点（见图1）。

6 基于BIM的装配式建筑施工质量的控制策略

6.1 提升建筑工人的业务水平与素质

装配式建筑的建造方式与传统的建造方式存在较大差异，对建设人员的专业资质提出了更高的要求。因此，有关建筑工程企业要深化对建筑从业人员的专业技术性与专业品质的训练与培养，并在具体的项目建设过程中进行标准化的操作，使施工单位的工作人员能跟上形势的变化。在施工过程中，施工人员必须把施工风险降低到最小，一旦发现问题，应立即加以解决，为建设项目的高品质建设奠定坚实的基础。

6.2 对装配式建筑施工所用材料加以管控

建设单位要加强对装配式装修各个环节的品质管理和控制，以符合国家和行业要求的规范原则。要采用各类施工技术和治理方法，保证装配式装修项目各个环节的材料符合相关规定。在工程施工材料的输送中，有关负责人员应积极地制订多重运载方案，并拟订出有可行性的维修与防护程序，以避免构件在工作期间发生损坏，给建设工程带来负面效应。

6.3 进一步深化施工工艺的管控力度

装配式房屋与传统房屋相比，具有明显的区别，主要是在工厂内完成构件的批量制造，再运输到工地上进行装配。所以，有关的建筑项目公司要建立完善的质量可追溯体系，不断完善装配式建筑项目的质量管理和监管体系，以确保装配式建筑的装饰施工质量。除此之外，同时，还要根据现有的装配式建筑工程建设的标准，要对施工过程中的各个环节，尤其是构件的设计、施工过程中的质量控制等进行全面的把控。在此基础上，再对各种数据进行综合分析，这对国内装配式建筑工程后续的科学化管理具有重要的指导意义。

7 基于BIM的装配式建筑施工的事故预防策略

7.1 完善预制构件的运输方案

在住宅装配项目中，预制件是保证结构安全的有效手段。然而，装配式剪力墙构件的长度和宽度都远大于其厚度，竖向安设的可靠性不佳。因此，在运送时，必须适当地将其固结在专用的支架上，以避免其在装卸过程中产生震动损伤。此外，要完善构件的输送方案。在运送中，需对其进行紧固处理，以保证其完好地到达工地，使其在装配式建筑装饰工程中起到真正的作用。

7.2 预制构件的现场存放

由于装配式建筑中的预制构件往往是以大批量的方式运抵工地，因此，开始起吊前，现场需要划分区域。在确定存储位置时，应尽量考虑吊车及其他配套装置是否便于吊装，尽可能地防止部件在施工现场出现二次搬运的情况。此外，施工企业要对起重机设备的作业能力进行准确的计算，以保证预制件在施工过程中构件的安全性。在装配式建筑装饰施工中，预制构件起吊是非常关键的步骤，只有保证了施工过程中的安全，才能保证整体装配式装修工程的顺利进行。

8 结语

综上所述，BIM技术对安装、配置、建筑装修一体化的发展进程有很大的促进作用。利用BIM技术，建立三维模型，对建筑装修设计方案进行优化，这对大幅提高装配式建筑及装修的综合水平有很大帮助。可有效促进工程建设及装修质量的提高，将建筑行业的上下游企业联系起来，利用信息化手段，促进产业的发展，并有力推动整个建筑行业经济的持续发展。

参考文献：

［1］王林，陈孟鸿，钟伟，等.基于BIM技术的装配式建筑装修一体化设计及措施探讨［J］.中国建筑装饰装修，2023（13）：64-66.

［2］李伟，张鹏，高登松.BIM技术在装配式建筑装修一体化设计中的应用分析［J］.住宅与房地产，2023（Z2）：136-138.