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BIM技术在装配式建筑设计中的有效应用王乔

发表时间：2020/8/24 来源：《基层建设》2020年第10期作者：王乔

[导读] 摘要：BIM技术的实践应用，为装配式建筑设计提供了新的发展思路，推动了其的发展进度。

        浙江省建材集团装配式建筑设计研究院浙江省杭州市 310000
        摘要：BIM技术的实践应用，为装配式建筑设计提供了新的发展思路，推动了其的发展进度。建筑是城市基础建设中的重要内容，对城市的发展发挥着不可或缺的作用，因此，建筑行业要重视BIM技术的应用，为城市建设助力。
        关键词：BIM技术；装配式建筑设计；应用
        引言
        装配式建筑，作为满足建筑行业可持续发展需求的关键，其采用以往的设计方式无法将优势价值充分发挥出来。为此，相关建设者应从实践角度出发，对以往装配式建筑设计采用BIM技术的效果进行分析，以找出BIM技术的运用优势，即加快工程建设进度、实践预制构件标准化设计以及节约工程造价成本。这样一来，实际开展设计工作时，BIM技术人员就能对预制件库存与现场管理、预制构件生产阶段设计以及建筑项目维护环节等方面进行针对性控制，进而提升装配式建筑建设使用的可靠性。
        1简述BIM技术和装配式建筑
        1.1BIM技术的内涵简述
        BIM技术，全称是“建筑信息模型”技术，该项技术是建立在数字仿真虚拟化系统的基础上，对建筑项目设计过程中使用到的工程数据或者设备性能参数进行收集、整合、加工、合成的过程，与此同时，通过三维建模系统，对将要设计的建筑物开始三维建模，可以达到高度仿真实物建筑物的效果。除了在装配式建筑上运用BIM技术，BIM技术还具有广泛的应用价值，例如在建筑施工、建筑监测等工作中，可以发挥该技术的加工、管理、监理的优势功能，换句话说，在建筑项目的整个施工过程中，BIM技术都可以发挥作用。
        1.2装配式建筑概述
        与传统的浇筑型建筑相比较，装配式建筑具有自己的特点，可以实现拼接装配预先定制好的建筑物结构部件而建造。比起浇筑型的建筑来说，装配式建筑的优势是非常明显的，部件建造的速度较快，可以实现多样化的构型，而且能够很好的抵抗来自于复杂的气候、气象互地质地貌的消极影响，节能环保的优点难以掩盖。然而，装配式建筑并非是十全十美的，也存在一定的不足之处，例如，建筑物结构的设计具有相当大的难度，防震性能不佳，减震性能也不能达到预期的理想状态等。当前在我国，装配式建筑应用尚处于初级阶段，装配和设计技术等还有很大的上升空间，需要进一步加强与信息技术的融合，制定出完善的技术应用标准，推动装配式建筑的更快发展。
        2BIM技术在装配式建筑设计中的运用优势
        2.1加快工程建设进度
        传统装配式建筑设计采用的是2D技术，一旦其中一个设计环节与客户需求不符，就要重新进行检查与设计更新，增加了工作量与难度。BIM技术，能够通过上传设计材料BIM数据库，并经自动存储与仿真模型生成，来获得模型图纸。这不仅规避了设计冲突，还大幅提升了装配式建筑设计的工作效率。
        2.2实践预制构件标准化设计
        由于BIM技术能够实现信息设计的共享与开放，因此设计人员还能将建筑设计上传至项目的云服务器内，以完成云中大小、风格与其他信息数据的集成。通过对云服务器中族的不断丰富与积累，设计人员就可对同类族进行优化与比较，进而得出装配式建筑预制构件模量尺寸与标准形状。当预制构件族库建立完成后，就可为装配式建筑总体设计规范与标准构建提供依据。此外，还可对标准化的数据库进行不断的丰富与调整，为设计与类型调整提供时间。这不仅有利于装配式建筑规格的丰富性，还能有效满足用户的各方面功能需求。
        2.3节约工程造价成本
        装配式建筑设计中运用BIM技术，不仅能够提升科学合理的设计图纸与仿真模型，还能为后续的大量修改工程提供技术条件。在材料与劳动力方面，节省了一定程度的消耗。由于BIM技术具有可视化功能，因此，设计人员能够根据设计要求对施工现场进行智能化布置，并通过模拟碰撞试验来保证图纸方案设计使用的质量效果。

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此过程，设计人员可利用BIM技术对不同专业进行漏洞检查，有效节省了不必要的材料使用。如，铝的建筑消耗，通过减少与避免返工，大幅降低装配式建筑物的建设造价成本。
        3BIM技术在装配式建筑设计中的具体应用
        3.1BIM技术的图纸设计和三维建模
        BIM技术是一项创新技术，在装配式建筑结构的三维立体化建模和预制部件的图纸设计中都能发挥积极的作用，进一步提升了设计效率和设计精度。在利用BIM三维虚拟仿真系统设计装配式建筑物结构模型时，设计人员需要亲自到建筑物的实建地进行细致的考察，包括对地质的勘测、建筑测绘、集群布局等，这样才可以得到准确而可靠的数据信息。同时，还要运用BIM技术建立起数据库，将装配式建筑通过实地考察得到的众多数据和信息上传到该数据库，帮助设计人员设计出精准性较高的装配式建筑的结构部件尺寸数据和造型设计。另外，BIM技术的运用，能够加强对数据之间的管理，如果发现错误的数据和遗漏的数据等，就会及时做出预警反应，给设计人员以提醒，及时进行数据调整。
        3.2BIM建筑设计数据库的建立
        随着社会的发展，可以尝试将现代大数据技术、云计算技术和BIM技术有机结合在一起，建立起BIM建筑设计数据库。在这个数据库里，存储有很多装配式建筑设计资料、装配式建筑预制部件设计的相关数据等，在数据库里，可以非常便捷的对各种数据和资料进行整合、归类、分析等操作，可以极大的方便装配式建筑的设计应用。
        3.3优化预制构件生产阶段设计
        （1）预制构件的优化与整合，其不仅利于构件生产流程，还能为整个装配式建筑的生产建设提供助力。为提高预制构件生产的精准度，应利用BIM技术通过构建信息库、记录建筑物所需构件信息、调取信息以及制定生产计划，来使构建成的信息模型服务于施工单位生产进度信息的传输。（2）为提高工程建设的施工质量，系统缩短建模与试制时间。此外，还要通过BIM技术与信息共享，节省生产商计量具体数据工作，即可直接获取配件生产信息。此过程中，生产商还能将生产构件与参数目标进行对接，以达到快速化生产的预期。（3）设计运用实践分析，以结构设计与设备工程建设阶段的BIM技术运用过程为例，应在同一时间建立三维模型，以为各专业设计环节提供信息数据资源共享。此后，BIM技术人员就可对设计过程产生的问题进行审查与正确性分析。如此，不仅缩短了预制构件生产所需时间，还加快了生产制作自动化水平，大幅提升了装配式建筑预制构件的生产效率。
        3.4对信息管理系统进行协同把控
        BIM技术本身还具备较强资料管理能力、应力管理功能，这就使其能够对信息管理系统进行协同把控，为火灾事故点进行精准定位。如，为避免火灾发生带来的损失，运用BIM技术能够精准定位火灾事故发生点，并采用相应措施进行科学灭火。在维护项目运行的过程中，BIM技术能够以精准化的数据信息把控模式，来审核安全隐患与质量隐患。值得注意的是，为预防各类安全事故的发生，还应加大BIM技术在设备监测方面的运用，来提高装配式建筑物的安全性。
        结束语
        随着经济的增长，建筑行业的发展也得到了很大的进步。由于城镇化以及工业化建设的推进，在无形中也就推动了建筑方面相关技术的发展。在装配式建筑结构设计中由于涉及到的内容多、周期短、建模软件缺乏，因此寻求一种能够有效解决以上问题的技术就显得十分紧迫。BIM技术的出现可以让设计人员以更加直观的方式对建筑模型进行设计，并且能够对模型中存在的一些问题进行有效的分析和整改，是实现装配式建筑全生命周期设计的必要条件，最终达到提高建筑结构设计质量的目的。
        参考文献：
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        [4]何智.装配式建筑设计中BIM技术的应用研究[J].工程技术研究，2019，4（01）：62-63.