预制装配式建筑的BIM设计分析

预制装配式建筑的BIM设计分析

都翔宇高孝友

烟台市民用建筑设计有限公司山东烟台264100

摘要：预制装配式建筑与一般建筑的区别在于，该建筑方式更加注重对信息交流的效率和固件设计的优化程度。BIM技术可以有效解决信息传递交流不畅的问题，促进预制装配式建筑关键的预制构件生产问题的解决和优化，从生产流程中的信息交换和信息传递方面，促进预制构件在工作流程上各方面的信息沟通和交互。

关键词：预制装配式建筑；BIM设计；建筑设计

预制装配式建筑是按照统一的结构形式和设计标准，预先进行建筑构件的大批量生产，在施工现场进行机械化组装的建筑。预制装配式建筑核心是预制构件，预制构件的生产流程是各阶段各方沟通的关键，由于缺乏专业化的信息传递标准，生产流程衔接不畅，导致进度匹配不合理，返工率高，阻碍了预制装配式建筑的发展。

一、BIM技术概述

BIM技术是建筑信息化模型的简称，是完备的信息模型，是将工程项目在各个不同阶段的工程信息和资源集中于一个模型，项目各工程方都可以方便参考。使用三维数字技术可以模拟建筑物的真实信息，为设计施工提供协调一致的内部信息模型，使项目各方协调一致，协同工作，保证预制装配式建筑工程的质量，按时完工。BIM技术的出现是为了确保项目各方有效的信息交换，为其提供信息基础，参数化建模和可视化特点可以增强建模效率和沟通直观性，数字化也方便了各阶段各方的协调管理。BIM标准保证了BIM技术发挥技术优势，现今BIM技术的可实用性和操作性仍然有提高的余地。BIM设计具有以下特点：

（一）可视化

建筑行业的可视化运用对于工程方非常重要和方便，对于施工方来说必不可少。预制装配式建筑对于建筑构件、整体拼装都有严格的标准，而且建筑形式复杂，BIM为设计施工人员提供了可视化思路，使工作人员可以看到三维立体的实物造型，构件之间形成互动和反馈。BIM建筑信息模型中，项目设计、建造运营、流程中的沟通交流整个过程都是可视化状态。

（二）协调性

协调性是项目各方在设计施工过程中不可回避的问题，项目的协调性保证了施工进度，在施工出现问题时，可以协调有关人员寻找问题发生的原因和解决办法。BIM技术的协调性就表现在在项目前期对各方面的问题进行协调，，并生成数据，协调建筑物内部设计。

（三）模拟性

BIM不仅可以模拟建筑物的三维立体模型，还可以预先模拟现实世界中的操作，为后期项目施工打下基础。以根据设计模拟实际施工，确定合理的施工方案，实现成本控制，也可以模拟日常紧急情况的处理。

（四）优化性

工程的设计施工运营是一个不断优化的过程。在BIM的基础上，可以做更好的优化。BIM可以提供建筑物的实际信息，整理复杂的信息，借助BIM的设备的帮助，提供各种优化工具，实现对复杂项目优化的可能。

二、预制装配式建筑的设计流程

预制装配式设计的构建能否按照原计划拼装，取决于预制构件的设计质量。所以预制装配式建筑的核心是预制构件的生产。预制装配式建筑的构件组成，是在普通建筑设计的流程上，考虑到预制构件的特殊性，加入预制构件的初步设计和深化设计的环节，重新布置设计流程。

预制装配式建筑的BIM流程分为方案阶段、初步设计，施工图和构件深化四个阶段。预制构件外观和功能设计是初步设计的基础。合理的工具类型选择和尺寸选择，将极大提升预制构件的批量生产规模，提高工作效率。预制构件的深化设计是关键的环节，预制构件信息确定后，进入深化设计阶段，深化设计阶段后直接生产成型。在深化设计时，预制构件的生产就要考虑实际施工工地的实际情况，将各方需求转换为具有实际可操作性的模型和图纸，在预制构件上对现今和后续的功能实现宏观把握，实现预制构件深化设计的高度集成化。

（一）方案设计阶段

方案设计阶段，设计人员根据建筑的实际参数创建建筑工业设计模型，作为整个BIM模型的基础，为设计后续阶段提供依据。

（二）初步设计阶段

在方案设计方案的基础上，依据计划可行性和经济性原则，设计人员可以创建建筑设计模型和结构初步模型，预制构件的生产方依据预制装配型建筑的生产要求和需求，选择预制构件合适的尺寸和参数，建立预制构件初步模型并对模型不断进行完善，保持对模型设计的更新和优化。

（三）施工图设计阶段

施工图设计阶段，设计和施工人员，可以通过BIM的各种基本应用，创建建筑施工图的基本设计模型和建筑内部机电化施工图模型，准备交付到施工阶段。

（四）构件深化设计

在此阶段，预制构件各参与方可以各自提出自己的需求和问题，通过项目总承包方的统计，将问题反映给预制构件生产方。生产方将根据这些问题和需求，明确反映在深化设计阶段。各参与方参与协调，统筹安排，总承包方依据各方的需求，对于深化阶段后的施工图纸进行审核，形成预制构件的最终设计，并提交给生产方。

三、BIM技术在信息交互方面的应用

预制装配式建筑流程中，BIM技术涉及的应用中，关键是对预制构件流程信息传递和信息交流的优化，其中对于预制构件的合理划分，可以为工作人员提供正确的构件选择，也为后期构件生产、安装和维护打下良好的基础。合理的拆分可以使预制构件更好的满足各种预制装配式建筑的安装，适用于各种尺寸的建筑物。构件库是一种资源库，按照标准化模式化的原则，在统一构件生产方和施工方的意见后，形成了具有较强集中能力的资源库。工作人员可以直接从资源库中选取构件，预制构件的尺寸和参数的准确度大大提高，也提高了工作效率，提高了预制装配式建筑的标准化程度。构件库中的标准化体现在通过参数化，可以适用多种预制装配式建筑的尺寸参数，提高了预制构件的标准化和通用化程度。为保证预制构件生产环节的信息交流，BIM技术还可以编制具体的信息交流标准。因为预制装配式建筑信息交流内容多，路径复杂，预制构件生产的信息交流量非常大。建立标准化的信息交互方式迫在眉睫。标准化的信息交互可以提高信息交流效率和信息传递的准确度，是项目设计和施工流程的重要技术保障。

四、BIM技术的信息交互标准包括：

（一）初步设计阶段的信息交互

交互信息名称为预制构件初步设计模型，内容为设计工作人员根据所需的设计构建的需求和外观参数，选择构件库中的原始构件，建立初步设计模型，并交付给生产方，生产方可以根据各方面的需求来进行进一步的深化设计。

（二）构件深化设计阶段的信息交互

交互信息内容主要为多方面的需求的整合，项目总负责方面将各方面的需求进行综合的统计和整合，集中反映给构件生产方面，生产方面根据各方面需求，对构件设计进行集中改善和优化。预制构件深化设计模型设计阶段，内容信息交互内容生产方面整合各方需求，制定生产目标，选择合适的生产工艺，深化设计模型的信息交互，对于施工以及建筑后期运营维修中的各种问题，进行综合的考量和优化。

结语：

预制装配式建筑是建筑企业未来的发展方向，而BIM技术是预制装配式建筑不可缺少的建筑流程应用，能够有效推动预制装配式建筑的发展。BIM技术在预制构件方面，可以通过优化设计流程，使信息传递更加流畅，提高预制构件工作效率，有利于预制装配式建筑的发展。

参考文献：

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