装配式建筑设计的 BIM方法

装配式建筑设计的 BIM方法

秦健华

广西华景城建筑设计有限公司 广西南宁 530033

摘 要：伴随着我国城市化建设的逐渐加快，建筑行业的传统制造模式已经无力支撑当下的建筑需求。装配式建筑相对于传统的建筑方式而言，对环境造成的破坏少、效率高。装配式建筑的核心就是信息管理，BIM技术在装配式建筑中使用，可以辅助信息管理工作。BIM技术是三维模型，可以减少出现错误的概率，也会应用在建筑整个的生命周期内。

关键词：装配式建筑；建筑设计；BIM

一、装配式建筑概述

装配式建筑是运用预制加工产生的构件，在施工现场进行组装而形成的建筑。装配式建筑的施工效率高，并且对于施工地点的适应能力强，只需要少量的人力投入，就可以让装配式建筑组装成功。装配式建筑的构件首先要在工厂中预制成型，通过设计的各类模型进行构件的制作。其次要运用机械将已经制成的构件运输到施工场地。最终在施工场地进行构件的组装，从而形成装配式建筑。装配式建筑与传统的建筑形式相比，建筑质量更有保障，建筑成本的可控性更强，并且整体进度也十分可控。

二、BIM技术概述

BIM技术在应用的过程中是对信息模型的建立，在BIM技术使用前，需要将建筑的各类数据收集完毕并录入计算机中，通过BIM技术进行数据的分析从而形成三维立体、可视化的模型。数据的真实与准确直接影响着模型与实物的相似程度。BIM技术是将二维图纸转化为三维模型的技术，通过BIM技术可以从整体的角度去观看建筑，并且BIM技术也可以方便设计人员与施工人员进行更好的沟通。而装配式建筑的主要内容就是对于施工的管理，BIM技术可以辅助进行信息管理工作。首先BIM技术可以避免出现二维图纸中的设计漏洞，从三维的角度进行观看，可以将存在的漏洞一一补全。并且BIM技术的使用可以让施工人员更加全面、更加立体的了解建筑项目。装配式建筑在设计阶段就需要对预制构件进行良好的设计，在设计时还要考虑到建筑内部其他专业的存在。BIM技术的出现可以将各个专业的数据进行整理，通过三维模型进行展示，避免出现设计上的错误与问题。

三、BIM标准化设计与常规设计的不同

如果在装配式建筑设计的过程中不使用BIM技术，首先需要设计师将建筑按照现浇结构进行结构节点的分析与判断，通过分析与计算得到的节点进行建筑的拆分，然后再进行各个构件的拆分，确定构件的尺寸。构件在制作后会按照相节点进行组装，从而让装配式建筑的力学性能与现浇式建筑的力学性能相同。而BIM技术的应用并不仅仅是应用计算机的计算能力，还运用了互联网中数据库这一理念，在BIM软件中可以制定一个多种预制构件尺寸的数据库。当设计人员进行装配式结构设计的过程中，可以在数据库中进行预制构件的选择，如果没有相应的预制构件，当设计人员设计出预制构件后，也要记录进数据库中，以便以后设计的使用。

就传统的装配式结构设计而言，施工人员看到的图纸是二维的，在二维图纸中的各种信息，需要施工人员凭借自身经验进行三维模型的建立，此时施工人员在脑海中所建立的三维模型一定会出现一些错误，并且施工人员在接收大量图纸时也是一项极其耗费精力的事情。如果设计人员所设计的图纸是三维立体的模型，不仅方便了设计人员的设计工作，更对施工是一种很大的便利。如果设计人员在二维角度进行多专业的综合性设计，难免会在一些地方出现错误与问题，并且这样的错误以问题，如果施工人员未能及时发现，后期的修改会造成一定的经济损失。并且各专业所设计的图纸很难由一个人进行整合，这也让传统的装配式建筑设计工作变得尤为困难。而BIM模型是一种可以实时更改的三维立体模型，如果BIM模型在模拟中发现了错误，可以及时修改相应数据，从而将问题进行解决，这种情况下也可以避免施工后进行修改，导致资源浪费的情况。并且在传统的装配式建筑设计过程中，所设计的构件可能是厂家无法进行制作的，在运用BIM数据库进行相应配件的查看，也便于进行装配式构件的设计。

并且BIM软件支持多专业共同进行设计，BIM技术在提供三维模型的情况下，也会提供多个入口，方便设计人员进行三维模型的修改。此时多专业设计人员可以分别制作自身专业的BIM模型，当数据录入后BIM软件会自动生成统一的三维模型，当出现问题时可以让涉及到相关专业设计人员共同讨论如何解决。并且并BIM软件可以详细的标识出各个部分的多种数据，这些数据也更方便多专业协同进行设计。

运用CFD软件分析模拟出建筑物周围行人区1.5m处的风速小于5m/s，冬季建筑物前后压差不大于5Pa，夏季建筑前后压差保持在2Pa左右。此外，通过对项目日照、投影的分析模拟，可以帮助设计师调整设计策略，实现绿色目标，提高建筑性能。

四、装配式建筑设计的BIM方法

首先要考虑设计的户型功能，设计人员首先要对户型进行选择，结构设计师要选择良好的结构来满足建筑物自身的稳定与强度，其次设计师还要对于户型进行良好的协调，保证在预制构件进行安装时不会出现碰撞。在进行预制构件的选择时，在BIM的数据库中进行标准化构件的选择，这样不仅能让出现碰撞的现象得到避免，还方便厂家进行构件的制作。BIM建模是对建筑的真实反映，在生产加工过程中，BIM信息化技术可以直观地表达出配筋的空间关系和各种参数情况，能自动生成构件下料单、派工单、模具规格参数等生产表单，并且能通过可视化的直观表达帮助工人更好地理解设计意图，可以形成BIM生产模拟动画、流程图、说明图等辅助培训的材料，有助于提高工人生产的准确性和质量效率

户型的设计也要满足户型功能的需求，通过BIM技术将各个构件进行良好的协调，满足户型的多项功能。并且要保证多个户型之间的功能相对独立，还存在着一定的联系。

在此之后要开展标准层的设计工作，标准层的设计工作是一个查缺补漏的过程，找寻用户需求的户型功能，对比于已有的户型功能，将不足的部分进行补全。并且要保证各个专业的设计标准，保障各个专业不会出现碰撞。在进行设计的过程中，要尽量将户型设计为对称样式，对称样式的户型不仅能给人心中带来一种稳定的感觉，更会让结构有良好的力学性能。但对称户型之间可能存在着重和构件，此时就需要设计人员进行良好的调整，防止施工过程中出现构件碰撞的情况。

五、结束语

我国当下城市化建设的脚步逐渐加快，这让当下的建筑行业感到很大的压力，装配式建筑结构的应用可以提升建筑效率，并且会减少对环境的破坏。BIM技术的使用可以让装配式建筑结构的设计变得更加轻松于准确，并且也会让装配式建筑拥有更好的发展。

参考文献：

[1]刘濠,洪洁茹,章梦霞,王锦阳,徐照.结合BIM与二维码技术的装配式建筑信息管理方法研究[J].施工技术,2020(02).

[2]张晟源.基于BIM技术的装配式建筑协同化设计[J].全面腐蚀控制,2019(12).