BIM技术在装配式建筑设计中的研究与探索

BIM技术在装配式建筑设计中的研究与探索

刘凯凯

中十合工程设计有限公司   贵州省 铜仁市 554300

摘要：装配式建筑工程设计是现代建筑产业发展的一种建造模式，BIM技术更是推动了数字化的转型和创新，装配式设计、生产、施工之间都有着紧密的联系，BIM技术更好的满足这方面需求。文章对BIM技术在装配式建筑设计优势与策略展开探讨。

关键词：BIM技术；装配化；建筑工程；建筑设计

引言

随着社会经济与科技的快速发展，传统的钢筋混凝土建工施工方式已经不能较好地满足高层建筑的建设需要，在装配式建筑工程项目的开展过程中，前期设计对构件生产、拼接安装等都会产生较大的影响，设计人员可以利用BIM技术加强前期设计的验证和优化，提升连接孔位的科学性与合理性，不断提升装配式建筑工程各项性能需求，有效加强工程项目建设的质量和安全。

1BIM技术的定义和基本原理

建筑信息模型（BIM）是一种数字化工具，其核心原理在于创建、管理和协调建筑工程项目信息的全生命周期。它以一个集成的数字模型为基础，包括建筑物的几何形状、构建细节和多种属性数据。这个模型提供了清晰的三维可视化效果，使各方更容易理解项目的空间结构和构建细节。同时，BIM模型整合了多种信息，如材料、成本、进度、性能等，实现了信息的统一管理。多个部门可以共同使用BIM模型，实现实时协作和信息共享，确保项目的一致性和准确性。此外，BIM技术还支持各种可视化分析，如碰撞检测、能源分析和成本估算，有助于项目决策的支持。总而言之，BIM技术以数字模型为核心，为建筑和工程项目提供了高效的信息管理和协同工作平台，从而提高了项目的质量和效率。

2BIM技术应用于装配式建筑设计中的优势

2.1减少设计错误

首先，在BIM软件中能够将各个组件和构造细节以三维形式准确展示，并确保它们之间的结构设计正确无误。由于装配式建筑中的各个组件和构造通常需要紧密地配合，因此在设计阶段一定要保证建筑结构的协调，才能正确开展施工工作。同时，通过BIM技术的支持，设计团队可以在同一个模型中集成和协调各个设计元素，如结构、管道、电气系统等。设计师们可以轻松地排布和调整这些部分，同时避免误差和冲突。例如，设计团队可以通过BIM软件将管道与建筑结构进行协调，确保它们的布局与结构的可行性相符，避免冲突。另一方面，BIM技术还提供了自动化的冲突检测功能。通过在模型中设置碰撞检测规则，BIM软件能够自动分析各个组件之间的关系，并检测潜在的冲突。

2.2BIM预制装配式建筑施工管理具有便捷性

以此次研究的工程项目而言，预制装配式设计重在突出高耐久性以及低成本性。因装饰与安装内容众多，为便于实现既定的预制装配式施工目标，特引入BIM设计平台，提高预制装配式住宅建筑设计与施工一体化水平，为建筑施工管理提供了便捷性。如策划阶段，融合应用BIM、GIS与无人机倾斜摄影技术，构建BIM模型，有效评估建设区域构件生产与施工装配能力，现场运输情况或者吊装条件等，合理规划交通运输流线，便于施工顺利进行。在施工图初步设计阶段，依托BIM平台强化相关数据互通互联有效，进行预制装配率指标统计、预制构件拆分、设备管线预留预埋以及成本评估等工作。此外，运用BIM平台，实现了减少单体预制叠合板、剪力墙、预制空调板规格以及有效节约建设成本目标。

2.3促进建筑设计可视化的发展

建筑设计需要应对工程建设领域的技术门槛，同时需要让其他非专业人员理解设计师的设计意图。在实际应用中，需要将设计成果展示给施工队伍中的非专业人员，以便共同参与施工。BIM技术通过可视化的特点，可以以模型的形式有效展示设计成果，并帮助非专业人员理解设计师的真实意图，提高施工过程中的精度，降低施工项目的返工概率。同时，BIM技术可以促进建筑设计的视觉化发展，通过模拟形式让其他领域的工作人员更好地了解建筑设计师的设计成果，提高建筑设计的可视性。

3BIM技术在装配式建筑设计中的应用

3.1加强设计沟通

第一，BIM软件所呈现出的建筑工程施工方案设计更加立体直观，三维化的模型能够更加充分的展示设计方案的优势和特点，设计人员在和业主方进行设计需求沟通过程当中能够利用BIM软件所呈现出的立体化模型进行高效交流，通过切换观察角度，能够更加全面的展示设计方案的内容，在与业主进行沟通交流的过程当中可以通过修改建筑结构参数的方式进行横向对比分析，使业主更加直观地了解设计方案的特点，更好地形成具有可行性和科学性的建筑工程设计方案。第二，设计人员在和施工单位进行方案技术交底交流的过程中，可以根据BIM系统呈现出的三维模型进行逐点核对，特别是在工程参数等细节方面形成了有效交流，帮助施工单位明确工程建设过程中的重难点环节，对不同预制构件的连接方式进行分类记录，对保障装配式建筑工程的实际建设质量具有重要意义。

3.2创建预制构件的数据库

BIM技术在装配式建筑设计中的一个重要应用是创建预制构件的数据库。在传统的建筑设计中，每个预制构件的设计和生产都是独立的，缺乏统一的规范和标准，难以实现优化设计和批量生产。而使用BIM技术创建预制构件的数据库，可以将所有预制构件的设计参数、生产工艺和材料等信息统一管理，形成一个可重复使用的标准化构件库，方便施工方进行快速选择和组装。在创建预制构件数据库时，首先需要收集和整理所有可能使用的预制构件的参数信息，包括构件的尺寸、材料、强度、质量、装配方式、工艺等。然后通过BIM软件将这些信息输入数据库中，形成一个可以进行快速查询、筛选和选择的数据库。当需要在设计中使用预制构件时，设计人员可以直接从数据库中选择符合要求的构件，避免了从头开始设计和生产的重复工作，提高了设计效率和质量。

3.3合理管控建筑成本

在预制装配式住宅建筑施工阶段，施工团队可借助BIM技术有效统计施工阶段的工程量，实现对各项资源的优化配置[4]。此外，施工团队可结合工程建设目标，合理编制施工材料、机械设备使用方案，有效调整施工人数，实现对施工准备、施工过程以及竣工结算、运营维护等各个阶段的成本管控，达到降低资源损耗与节省人力、物力、财力的目的。此外，BIM技术具有参数化属性，在施工阶段，可通过BIM设计处理施工设计变更问题。在对施工阶段进行成本管控时，需强化各部门专业间的协作与沟通，商讨出最佳的成本控制方案。BIM技术具有协调性，为各个部门及人员互通互联提供便利，规避了成本信息孤岛问题，保障了施工阶段成本控制的有效性与全面性，有效管控住宅建筑建设成本，助力建筑建设朝着绿色化方向发展。

3.4布局优化

在装配式建筑中，精确的构件布置对于后续的装配工作至关重要。利用BIM模型，设计师可以将装配式构件的详细信息（如尺寸、形状等）与建筑模型相结合，实现对构件位置的精确定位。通过BIM软件提供的构件库和草图工具，设计师可以在模型中直接选择和放置构件，减少人为误差和重复工作，提高装配的精确性和效率。对于装配式建筑来说，合理的空间利用对于节约成本和提高使用效率至关重要。而BIM软件中的空间优化功能可以模拟和分析不同布局方案下的空间利用率，并给出最优方案。设计师可以通过调整建筑模型中的各个空间元素，如墙壁、柱子、门窗等，来优化空间布局，提高每个空间所能容纳的功能。

结语

综上所述，BIM技术在装配式建筑工程设计中发挥着重要作用，它不仅能够大大提高设计效率和产品质量，还能形成一个完善的数据信息资源库，切实提高装配式建筑数字化设计水平，优化产业布局，提高装配式设计的可视化、数字化发展。

参考文献

[1]王超伟.BIM技术在装配式建筑设计中的应用[J].中国建筑装饰装修,2022(15):64-66.

[2]李蕾,王栋.BIM技术在装配式建筑中的应用研究[J].散装水泥,2022(5):114-116,119.

[3]汪兴文,于浩,杨平.BIM技术在建筑结构设计中的合理应用探析[J].智能建筑与智慧城市,2022(11):111-113.