BIM技术在装配式建筑设计中的研究与实践李雪雁

BIM技术在装配式建筑设计中的研究与实践李雪雁

李雪雁

深圳市市政设计研究院有限公司

摘要：近年来住宅产业化兴起，随之而来的作为其实施方式的装配式建筑已经越来越成为住宅产业未来的发展主流。装配式建筑因为拥有精细化、超高的协同度等特点，因此如果需要将其整体效率进行提高，就必须要引入BIM技术。目前建筑信息模型已经被越来越多企业所采用，因为其具有强大的可视化、参数化和集成化等特点，是未来实现建筑信息化的重要方式，目前在很多城市的特色建筑上已经被应用到了，比如成都的金融城、上海迪士尼等地方。本文将通过分析BIM技术在装配建筑设计上所应用的技术，再对在BIM技术基础上对装配式建筑的深化设计，最后再举出一个相关案例进行深入分析。

关键词：BIM技术；装配式建筑；设计

引言

两年前相关部门发布一项重要纲要，提出要加强BIM技术在建筑工程设计上的使用率，由此可见建筑信息模型技术已经越来越被重视，由此可以想见未来该技术的发展状况。未来随着该技术的发展的不断完善和建筑行业的发展状况，BIM技术也会因为自身存在的相关重要特性而越来越受到相关建筑人士的喜爱和认可。这几年我国装配式建筑发展越来越迅速，为了使该建筑发展模式更加蓬勃，BIM技术便可为其提供一个协调工作的平台，提升建筑设计的效率，以降低其工作失误率，缩减工程成本，促进建筑行业的可持续发展。

一、概述

BIM因为具有一定的可视性和集成性等特点，所以在整个建筑行业被广泛应用到，目前在上海迪士尼等多个地区都被应用到了。在其装配式建筑之中，深化设计已经是一个比较关键的环节，对于整个设计以及生产施工信息都能够进行整合。因为施工图纸中所包含的只是设计阶段的一个基本信息，并没有包含构件的生产以及施工阶段的一些具体信息，所以并不能够直接将其运用到生产施工的过程中，对此应该要对图纸设计进行深化改造，以保证能够达到基本的深度要求。为了能够避免图纸的深化设计以及因为图纸错误而需要返工的高昂成本等问题，就需要使用BIM技术，使用之后能够对施工图纸信息进一步扩大，使各方面都协同起来，最终保证建筑工程的质量以及管理的基本效率。

二、装配式建筑设计中的BIM数据链接技术

通过使用BIM技术，装配式建筑从开始的设计到最终的投入生产和施工的这一过程，可以使建筑、结构等这些信息共享和集成，避免传统二维设计中的抽象化、可视化差等劣势，与此同时也可以使该项目的相关用户更加直观得了解和感受项目，以此提高相关项目的设计质量和设计效率[1]。因为BIM技术有自己标准的资源库，通过这两者之间的数据链接，相关信息在其开始的设计、生产和施工这一过程就能进行高效的传递，以避免数据丢失和数据传输错误，也由此可以更好地实现装配式建筑产业化。

从图1可以看出由于BIM技术的关联性使装配式建筑在整个过程中各种信息都可以进行传递，最上层信息传递给下一层，最下层信息又再反馈给上层对相关数据进行调整和控制，能够使得从设计到生产再到施工这一过程都可以有效运行。

图1BIM技术的应用

因此为了使相关数据可以更好地进行传递，避免在传递过程中出现错误等情况就必须保证BIM数据资源库的相关数据的准确性。一般土建模型在设计时是需要对其结构进行设计和相关建筑专业进行设计，各自分工协作，以避免重复设计等情况。比如说通过进一步的研究之后，在建筑设计的时候应该要将其墙体的结构层或者是建筑面分开进行创建，这样做的目的是为了能够保证下一步构件的基本拆分以及相关算量的统计情况，最终避免工作的重复性，节省一定的成本以及人力物力。

机电专业模型在设计创建时就必须通过这一数据链接进行，因此在建立链接时，先要将相关的覆盖关系确定好，如果在后期进行调整的话，相关设备就会失去原本链接的数据[2]。所以，在BIM基础上进行信息化数据搭建，将各个阶、各个过程中的数据进行有效传递，可以最大程度的实现装配式建筑设计协同设计这一过程，避免在过程中各种错误的出现，以提升整个建筑产业化的经济效益。

三、使用BIM技术对装配式建筑深化设计

（一）BIM技术构件的拆分设计

因为装配式设计在设计过程中设计深度比较大，其相关模型的构件是一个整体，所以在深度设计时需要将这些连续起来的模型进行拆分，分开设计，以便相关工厂可以进行生产加工。一般对于构件的拆分原则需要根据工厂的生产情况和总设计的相关要求，尽可能减少规格，加大组合，以减少预制构件的类型，方便工厂生产和装配[3]。

在具体拆分时，需要将整体的构件拆分成可供工厂进行加工的一件件预制构件，并将构件的配筋设计和之间的链接构造等工作提前完成。这样不仅可以直观地看到各个构件之间的联系，将其拆分开之后还能发现以前在二维图纸上不易发现的错误。同样，因为是在同一模型中进行深化设计，所以其数据就不易丢失，便可实现其有效传输。

（二）BIM图纸的生成

对BIM模型拆分完成之后需要将其中所含有生产信息的构件的BIM模型再进行转化为二维图纸。因为建筑行业的相关构件种类和数量都比较大，如果仍然使用传统的手工绘图就很难避免错误的产生，还加大了工作量。所以对此BIM技术中相关软件的自动出图就可以完成构件的图纸和模型之前对应关系的相关工作，自动生成各种所需要的图纸[4]。对于CAD的二维图纸来说，因为BIM生成图纸的相关数据是动态的，如果一旦需要修改，对数据改动之后，图纸上的相关信息也会自动更新。最终生成的图纸是需要能够将其相关的信息完整地表达出来，比如说，钢筋的基本参数以及具体信息、或者是是各种材料的信息以及各项尺寸，这些信息必须是要能够直接运用到预制构件的生产过程之中去的。

四、案例分析

（一）案例介绍

南通政务中心停车点综合楼项目，位于南通市政务振兴北侧，停车综合楼建筑总高57米，建筑总面积为48972平方米，其中地上建筑面积42085平方米，地下建筑6886平方米。在整个工程中主要面对的问题就是工程量大，工法多样，施工时间长等等诸多特点，所以对其使用BIM技术就是最明智的选择。

在整个工程中将会采用框架式结构，预制率达到百分之五十，围护结构等装配率达到百分之九十三。通过施工设计，可以有效降低建筑成本；结构设计进而技术整合创新可以实现绿色额施工，缩短施工周期。

在建筑设计上，将采用开敞式车库楼设计，可以实现通风、自然采光等绿色设计理念，节能可以达到百分之六十五的标准，办公楼的遮阳率也可以达到百分之二十八以上。建筑设计主要在于节能，所以将会充分利用太阳能光热等进行照明和空调等。其卫生设备也采用节水型，可以有效收集雨水，对绿色植物进行浇灌和道路清洗。

（二）BIM技术的应用

在这一项目中将利用BIM等多项技术对其进行设计，提高了建筑设计的前瞻性和精准性，能将各种预制梁柱节点进行精细化设计，有效确保了项目设计和实际施工百分百的准确性，确保无返工等情况发生。其中还可以对相关施工进度进行可视化模拟，提高了施工效率，缩短了施工时间。

目前该项目的相关模型设计的精准度已经达到了LOD300.

LOD300进度模型应该符合以下标准：

1.关于其可视化应用

本项目采用的相关BIM先进引擎，能够实现模型的双向对接，保证不丢失任何的信息。在该项目中，将主要针对地下车库、一层入口食堂、食堂夹层等大空间空调风管易影响层高的问题，采用人行模拟进行体验，帮助业主和设计师预先做出判断，保证实际空间建设完成之后在视觉上仍然进行良好。

4.小结

关于预制装配式建筑的BIM应用重点应该注意几点内容。第一，方案设计阶段的3D构件拆分设计。对于不同的预制构件在模型平台上具进行拆分，可以更加具体确定构件的相关数据信息，能为以后的工序做准备。第二，要进行碰撞检查，看其设计预制构件预留的孔洞等信息是否准确。

五、结束语

文中以实际项目作为例子，将整个BIM技术在装配建筑中的相关过程进行了分析，可以看出来BIM在实际的装配建筑设计、模型拆分和相关现场施工都发挥着重要的作用。BIM技术的三维模型实现了建筑工程的可视化，可以更加准确地表达出设计意图，提高其相关的工程质量、避免和减少相关错误的发展，缩短施工周期，为接下来的构件生产和施工安装提供强力的前提好基础。

参考文献

[1]李放.BIM技术下的装配式建筑设计[J].工程技术：全文版：00286-00286.

[2]靳鸣，方长建，李春蝶.BIM技术在装配式建筑深化设计中的应用研究[J].施工技术，2017，46（16）：53-57.

[3]董苏然，许晓文，付素娟.BIM技术在装配式建筑设计中的应用实践[J].建设科技，2017（3）：37-39.

[4]李瑶鹤，聂俊成.BIM技术在装配式建筑设计中的应用实践[J].工程技术：文摘版：00156-00156.