预制装配式建筑BIM应用研究

预制装配式建筑BIM应用研究

于宪亮

天津市天山房地产开发有限公司

摘要：伴随着全球信息与工业化高速发展，建筑设计与施工也进入了一个快速发展时期。同时全球气候变暖、环境恶化给人类敲响了警钟。低碳、绿色、可持续发展成为高速发展必须遵守的原则。改变传统建筑设计与施工方式成为必然。预支装配式结构在此成为发展主要方向，而借助BIM技术建立信息建筑模型，通过建模对建筑工程设计中的相关数据进行分析，在此基础上对数据信息进行优化和改进，保证设计整体的协调性，以此提高装配式建筑的建设效果。作为设计院、地产公司、装配式构件厂更应该充分理解掌握BIM技术及预制装配式技术，才能保证设计合理、更好控制成本及施工质量。

关键词：BIM技术；装配式建筑设计；应用研究

传统建筑设计与施工一直存在效率低、环境污染严重的问题。预支装配式一直在桥梁隧道设计施工中应用广泛，对环境污染、施工速度、工程质量方面有诸多优势，但应对复杂的民用建筑环境一直发展较慢，民用建筑形式复杂，管控混乱，在地产追求最大利润的前提前，推广缓慢。近年来国家从政策、技术方面对装配式进行了大量研究和尝试，装配式在整个工程行业内得到大面积推广。但是装配式因标准要求高，在设计施工过程中容易出现误差或者错误，影响施工进度和质量。装配式建筑与BIM结合，对装配式建筑建设全过程指导和服务。装配式建筑设计与以往的设计方法不同，不是对传统设计简单拆装二次深化，装配式建筑结合BIM体系是一个全新的设计理念及设计方法，良好的利用和推进必将对未来工程行业发展有极大推动作用。

一、预制装配式建筑特点

预制装配式建筑主要构件在工厂生产加工，更好的控制质量、成本，现场施工迅速，整体的施工方案较完善，在缩短施工工期方面有着重要作用，对环境污染、资源浪费方面有非常好的控制。但是装配式建筑对设计准确性要求很高，对设计水准有更高要求，结构构件不能出现错误，否则大量构件运至现场无法安装将造成极大浪费和损失，也严重影响工期。同时预制装配式对结构抗震也提出了更高的要求，因预制装配式建筑整体性相对现浇式建筑存在一定差距，设计师在设计计算时应充分考虑影响，提高结构安全性。预制装配式的优势要充分发挥出来，一定要保证装配式建筑设计的合理性、准确性。要严格按照设计标准进行操作，保证整个施工流程的合理性，使建筑施工满足当前时代的发展需要。

二、BIM技术应用优势

1、控制资金投入

相较于传统设计软件如CAD、sketchup等设计软件缺少横向关联，不能贯穿建设全过程，而且对成本等无法控制。建筑工程建设中，无论公建还是民建，特别是商品住宅建筑，成本是不可不控的内容，对各项施工的顺利开展有着密切关系，对于不同的建筑施工项目，建筑承包方式不同，施工单位具有一定的资金压力，BIM技术的应用，可以在设计环节对施工中应用的资金进行优化，保证各个流程资金应用的合理性，实现对施工成本的有效控制。

2、合理控制施工进度

BIM技术因是全流程控制技术，在应用过程中，通过科学的施工设计，可以对各环节的施工进度进行控制，确保各个施工流程的施工进度可以在规定的时间内完成，这对缩短建筑工程整体的施工进度，实现各环节的有效衔接有着积极影响。

3、保证各项施工的协调性

建筑工程施工的工作面众多，施工工种及人数众多，各工种的施工人员需要进行有限沟通配合才能保证施工的顺利进行。施工中会受到多方面因素的影响，整体的施工难度比较大。BIM技术的应用可以有效实现对各个流程科学管理，预判各个工种配合及进度控制，明确各部门的职责和任务，实现责任的有效配合施工。

三、基于BIM技术预制装配式建筑设计分析

1、建筑资源库的建立

BIM技术在实际应用期间需要建立完善的数据资源库，将建筑施工中的多方面内容录入其中。BIM模型的建立可以将装配式建筑结构的设计参数展示出来，只有明确建筑工程的各部分的数据参数，才可以保证装配式构件的合理性，各构件和结构的数据表也可以直接生成。所以，BIM技术的应用可以将建筑结构进行拆分，让施工单位对不同位置的构件参数标准进行掌握，了解各部位的形状特点，有利于设计和生产工作的顺利开展。利用BIM技术建立完善的数据资源库，可以将不同类型的资源数据录入其中，为装配式建筑设计的开展提供有效数据，保证设计的合理性。

2、BIM数据链接技术在装配式建筑设计中的应用

预制装配式建筑设计工作在开展期间，BIM技术的应用可以构建完善的数据模型，有利于数据信息、建筑结构数据参数的统一管理和共享应用，与以往应用的设计方法相比，BIM技术可以将各项数据通过建模的方式清楚的体现出来，实现数据信息的可视化，便于施工设计技术人员更直观的了解整个建筑工程的具体情况，在此基础上对设计内容进行优化与完善，提升施工设计的有效性，保证装配式建筑设计质量。另外，该技术在应用期间，建立的数据资源库可以收集多方面信息，BIM数据链接技术可以对装配式建筑从设计到装配的全过程进行科学管理，保证整个流程的流畅性，各项数据信息的安全性和准确性可以得到保证，整体的应用优势较为明显，因此，BIM数据链接技术的应用对建筑行业的有序发展有着积极影响。

基于BIM模型的数据具有良好的统一性和关联性，可以实现装配式建筑不同建造阶段数据信息的有效传递和高效利用。在上下游信息有效传递的情况下，通过下游接收信息后反馈的信息可以对上游的工程活动进行有效的控制，这对于装配式建筑全生命周期的管理来说意义重大。

为了提升数据传递的效率，要结合各设计专业的具体需求对BIM数据的创建进行适当调整，如此就可以极大的减轻数据处理的工作量，避免错误的发生。不同的设计专业可以结合自身工作的特点各自完成模型设计，避免模型的过多重复。

四、BIM技术在装配式建筑深化设计中的应用分析

1、基于BIM技术构件的拆分设计

在装配式建筑设计的施工图阶段，BIM模型的楼板和墙体仍旧呈现出一定的整体结构，因此，在深度设计阶段，要将整体模型构件拆分成多个部分，如此才能更好的为独立构件的生产加工提供便利。需要注意的是，在构件拆分的过程中，要对工厂生产以及设计的要求进行充分的考虑，尽可能的减少预制构件的种类，实现工厂生产和现场装配的有效衔接。在拆分方案确定后，可以在施工图的BIM模型上直接进行构件拆分，将整个模型拆分成适合工厂生产的多个预制模型，并做好各个预制构件的配筋设计以及连接构造设计。对于类似标准化卫生间类可以做整体设计，甚至连带装修工厂预制，这对后期施工效率有很大提高。

2、基于BIM技术的深化图纸生成

在三维BIM模型拆分完成之后，可以将包含各种生产信息的BIM构件拆分模型转化为二维的生产加工图纸。由于预制构件的规模较大，因此深化设计的出图量也随之增长，若是采用传统的出图方法，不仅工作量十分庞大，还十分容易出现错误，因此，可以使用BIM软件的智能出图功能进行构件图纸的转化工作，自动生成不同构件的平面、立体以及剖面模型图纸。同时，由于图纸的生成和模型是动态处于动态链接状态，因此若是模型数据发生变化，图纸可以实现自动更新。另外，生成的图纸必须包含预制构件生产加工所需的所有信息。

结语：市场经济的快速发展，各行各业都实现了转型升级。建筑行业在转型发展期间，应用了许多现代化技术，面对现在国际经济形势及环境压力，BIM与预制装配式结合在未来必将会有效提供工程质量及施工速度，有效控制成本减少环境污染，与工业化生产结合成为建筑行业未来发展方向。同时BIM技术有效将上下游企业联系起来，真正实现以信息化促进产业化，借助信息科技发展的大潮及BIM技术的成熟发展，中国装配式建筑必将迈上一个新的台阶。

参考文献：

[1]王磊.浅析BIM技术在装配式建筑中的应用[J].建材与装饰,2018,No.540(31):28.

[2]刘旻,李盈瑞.BIM技术在装配式建筑中的应用研究综述[J].中国房地产业,2017(17).

[3]白伟,朱文祥,吴志敏,etal.BIM技术在装配式建筑中的应用研究[J].江苏建筑,2017.