BIM技術在裝配式建筑設計中的應用分析

李 乙

(華匯工程設計集團股份有限公司臺州分公司，浙江 臺州 318000)

0 引 言

當前，BIM技術在建筑設計、施工等環節中得到有效應用。在裝配式建筑設計中的應用，能夠利用仿真模型直觀展現出來，設計人員只需通過模型進行分析，對方案進行完善。在裝配式建筑設計中，通過BIM技術的應用，能夠實現對各類參數的修改，有效提升設計質量與效率，促進裝配式建筑設計的進一步發展。

1 BIM技術與裝配式建筑設計

1.1 BIM技術

BIM技術是指將建筑物的物理特性與實體采用數字化形式進行表述的一類方式，通過數學模型的建立，有效實現了數據的共享。BIM技術具備較專業的系統平臺，結合平臺能夠實現對信息的及時修改，設計人員對問題及時進行變更，迅速找到處理策略，提升裝配式建筑的安全性，因此在裝配式建筑設計過程中得到了有效應用。

隨著我國建筑行業的發展，裝配式建筑項目建設數量不斷增加，為了滿足人們生活需求，就要將其與其他建筑模式相結合，對建筑結構設計進行優化。而BIM技術的應用，能夠有效提升整體管理水平。其優勢可從以下幾點進行探究。

(1) 提升方案的直觀性。在裝配式建筑設計中，BIM技術的應用，能夠構建建筑三維模型，將建筑結構直觀展現出來，使每一位工作人員都能夠通過三維模型對其內容進行直觀的了解，進而提高了設計效果，提升了工程建設質量。

(2) 設計內容更準確。裝配式建筑設計過程中，需具備完善的資源庫，包含與裝配式建筑有關的信息。BIM技術自身具備資源庫，借助信息技術，實現所有信息的共享，能避免信息丟失現象，為構件生產提供重要保障。采用這些數據，有效提升了設計的準確性，促進裝配式建筑的標準化施工。除此以外，還可將家具庫融入其中，如門窗、桌椅等，因此，BIM技術為裝配式建筑設計提供可靠保障。

(3) 提升施工質量與效率。應用BIM技術，可結合各數據制作建筑模型，進而避免問題的存在。將BIM技術應用于裝配式建筑設計施工中，不僅能夠提升設計質量，還能夠促進施工質量和效率的提高。

1.2 發展方向

裝配式建筑屬于一種新興的建筑方式，當前具有廣闊發展空間，且具備較多市場優勢。隨著時間推移，裝配式建筑將會占據建筑市場，取代傳統類型的建筑方式，裝配式建筑結構將來會向著更加環保、便利方向不斷發展。

2 裝配式建筑中的問題

2.1 設計質量有待提升

當前，我國裝配式建筑尚處于初級階段，尤其是設計過程中仍存在較多問題，設計水平有待提升。一是裝配式設計結構相關技術發展較慢，在裝配式結構設計中遇到較多問題且無法及時得到處理，導致裝配式建筑結構設計過程中缺乏嚴謹性，進而影響到施工安全；二是裝配式建筑結構設計水平不高，當前設計人員對裝配式建筑結構的設計工作仍處于發展階段，缺乏先進的檢測技術對結構進行檢查，只靠設計人員依據經驗對結果進行模擬，導致設計不當等問題時有發生，無法從根本上提升設計質量。設計人員在設計時無法及時發現存在的問題，也埋下了安全生產事故的隱患。

2.2 預制構件設計水平不高

當前，在裝配式結構的設計過程中，預制構件專業化程度不高。究其原因，一是由于預制構件自身較復雜，對設計人員專業水平具有較高要求，設計人員在繪制圖紙時若是在尺寸、樣式等方面稍有差池，就可能引發一系列安全隱患；二是當前預制構件檢測水平不高，檢驗技術薄弱，導致其專業化程度不高，不利于設計水平的提升。

3 BIM技術在裝配式建筑設計中的應用

3.1 圖紙設計的應用

裝配式建筑設計中，圖紙設計是一項重要內容，對預制構件數量及其型號產生直接影響。通常而言，預制構件生產廠家結合設計圖紙對實際需求進行判斷后再進行生產。一旦設計圖紙出現問題，就可能造成嚴重的經濟損失；裝配式建筑對精密性具有較高要求，設計的圖紙對整個建筑項目穩定性產生直接影響，同時也對施工人員人身安全產生重要影響。傳統裝配式建筑設計過程中，設計人員往往要消耗較多時間與精力在基礎信息如土壤密度、黏性等的搜集整理方面，且無法及時對其進行有效處理。而BIM技術的應用，能夠使這些問題得到快速處理，能迅速完成基礎信息收集過程且對其實現有效分析，進而對施工實際情況進行模擬，可幫助工程人員選擇適合的施工區域。此外，BIM技術還可將各構件尺寸、型號等內容輸入到數據庫中，通過信息技術使其采用三維模型展現出來，再將這些構件與模型進行匹配，觀察搭配效果，發現問題可及時做出修改。除此以外，BIM技術的聯動性，還能夠使設計人員在對某一參數進行修改時，其他參數也發生變化，不僅提升了建模效率，還便于設計人員對整體效果的觀察，以及時發現存在的隱藏問題。

3.2 結構模型與分析模型的轉換

裝配式建筑進行設計時，通過BIM技術的應用，將在計算機軟件中融入建筑模型，通過軟件的對比分析，有效提升結構的整體性，進而建立完善的結構模型。一般來說，對多視圖進行分析時，需做好標注，并采用文檔的形式，及時對圖紙進行保存。在軟件實際進行操作時，BIM模型在轉換時，多數數據會丟失，也會存在失真的現象，對無縫銜接造成不利影響。這就要求管理人員采用分工操作的形式進行修改，盡量降低影響。在執行期間，管理人員改正分工操作，從這一方面可知，BIM技術也存在著一定的限制性。在實際進行設計時，設計人員由結構分析向BIM轉化問題進行研究，避免后續問題的產生。轉換期間常會存在錯位、梁端鋼筋較長等問題。為了降低這一現狀，則要求相關人員進行維護，并指派專人進行檢查，提升整體處理水平。

3.3 規劃與調整中的應用

裝配式建筑設計人員在設計過程中，由于BIM技術發揮著重要作用，從管理角度分析，需堅持一致性原則，且對預設參數進行分析。此外，還要確保裝配式結構尺寸滿足項目建設的實際要求，建立完善的數據模型，優化施工方案，對施工圖紙與內容進行全面了解。如果指標設置得不合理，就會導致成本增加，進而延長工程期限。BIM技術的應用，使設計人員在模型過程中，一旦發現數據錯誤，即可隨時進行修改。但需注意的是，設計人員需對信息進行準確掌握，同時將結果控制在合理范圍內。

3.4 埋件布置

裝配式建筑設計期間，預埋件拆分步驟要詳細。需采取內嵌式方法，提升預埋件整體質量與效率。對于梁板鋼筋吊環，需采用吊鉤狀構件。結合工程實際情況，對其進行科學布置，同時對鋼板高度及其預制柱墻做出適當調整。在實際設計過程中，相關參數還需全員進行參與，將墻板連接情況真實體現出來，工作人員在對梁結構進行調用或平移過程中，還要采用吊鉤鋼筋，提升埋件整體效果。

3.5 鋼筋設計

在進行裝配式建筑設計時，要確保拆分與構造原則相符，同時對鋼筋位置進行準確定位，并適當做出調整。同時，還可應用二次開發程序，獲取鋼筋數據信息，并結合布置原則，對其進行優化。布置鋼筋時，應堅持以下幾點：一是科學設計后澆段，確保套筒安裝的有序開展；二是確定梁段最大值，科學設計鋼筋需加密區域，進而保證其適合的間距與數量。BIM技術的應用，可實現縱筋與箍筋的合理設置，為后續施工的開展打好基礎，促進裝配式建筑設計水平的提升。

3.6 各項檢測中的應用

裝配式建筑在施工過程中，包含較多部門，各部門之間關系一旦出現問題，勢必會影響施工質量，甚至造成安全隱患。而將BIM技術應用于裝配式建筑中，能夠實現對各部門工作的測量與計算，避免施工中交叉問題的產生，提升施工方案的可行性。此外，裝配式建筑會用到大量原材料，原材料質量對工程整體質量有著重要影響，通過BIM技術的應用，可結合工程實際所需，對材料數量與應用位置進行分析，并及時做出調整，避免施工期間問題的產生，減少成本損失，提升項目使用時長。

3.7 項目施工中的應用

將BIM技術應用于裝配式建筑施工中，能夠有效提升裝配效率，在大范圍內實現同步作業。在實際施工中，施工單位利用BIM技術建設信息溝通平臺，提升通信質量，再利用網絡技術與BIM技術相結合，實現對施工過程的協調管理；同時，對生產、安裝等進行跟蹤管理，對單體構件及其總體施工進行實時監控，以提升項目施工質量水平。

3.8 項目維護管理的應用

在裝配式建筑投入使用后進行維護與管理過程中，應用BIM技術可實現對整個過程的監控，進而實現構件的修復。例如，在后期維護與管理工作中，一旦發現構件出現損壞，BIM模型就能夠將構件信息顯示出來，并將其傳到維修廠，進而實現智能化更換處理。在對構件加固處理過程中，應用BIM技術還可實現對加固情況的反饋，再采取有效的加固方法。因此，BIM技術在后期維護管理過程中的應用，可實現對信息的全面監控，為構件維護與管理提供準確數據，促進后續工作的有序推進。

3.9 各專業協同，減少誤差

想要形成裝配式建筑，先要預制好配件，再將配件運輸到施工現場，最后將配件進行吊裝與拼接，形成完整的建筑物。從設計預制構件到生產，再到拼接與裝修，各環節都需專業人員協同設計。協同設計在整個工程中可從以下方面進行分析：一是專業內的協同設計，在專業內部對設計工作進行深化；第二，專業間的協調設計，即不同專業間先碰撞檢測，然后發現問題及時做出調整。前者設計過程中，需嚴格按照規范要求開展，促進各專業間功能需求得到滿足，而后者則是依據施工要求，使業主所需功能得到滿足。在裝配式建筑設計施工過程中，各專業人員要互相配合、通力合作，才能夠高質量地完成裝配式建筑工程。

4 BIM技術在裝配式建筑設計中的應用策略

4.1 提升技術人員綜合素養

BIM技術能夠與相關部門及其員工互相合作，在處理裝配式建筑設計問題中發揮著關鍵作用。為了更好地將BIM技術應用于裝配式建筑工程中，還要技術人員具備專業知識。BIM技術在工程設計與施工中作為一種新型技術，發揮著重要作用，為了有效提升技術水平，相關企業就要完善選拔與培訓制度，對技術人員進行有效培養，提升其綜合素養。

4.2 強化技術管理

施工人員應掌握BIM技術的使用特點，充分發揮出BIM技術的優勢，對建筑施工進行針對性部署。例如，工作人員利用BIM技術可視化優勢，在規劃設計過程中，展現模型效果，幫助工作人員對施工完成后的效果進行直觀的了解。此外，結合BIM技術協調性、仿真性等優勢，對使用位置進行準確定位，提升技術應用效益，優化建筑規劃，提升整體施工效果。

4.3 BIM建模軟件的使用

不同建筑預制施工過程中，規劃人員可結合施工實際需求，選擇適合的BIM建模軟件，發揮出BIM技術優勢。例如，建筑信息模型中，工作人員利用Revit等設備與軟件實現對建筑內部設施的科學規劃，保障內部設施功能的有效性。

5 結束語

總之，隨著裝配式建筑的不斷發展，將BIM技術應用于裝配式建筑設計工作中，并對存在的問題進行深入剖析加以解決，將能夠有效提升設計與管理水平，提升工程建設效果，提升設計整體水平，促進裝配式建筑的不斷發展。