田爽 周贺圆
机械工业第六设计研究院有限公司 河南郑州 450000
摘要：随着现代科学技术的快速发展，BIM技术应运而生，装配式建筑采用BIM技术，设计方案能呈现可视化效果，并能根据建筑工程的结构状态，对各项施工工序进行协调和优化，确保各项施工工序有条不紊地进行。文章重点针对BIM技术展开分析和研究，提出BIM技术在装配式建筑设计工作中的应用要点，有效提高了装配式建筑设计的整体质量和效果。
1装配式建筑与BIM技术
1.1装配式建筑
装配式建筑又称建筑工业化，即由工厂制造生产、现场进行安装的集成式建筑物，工厂生产的构件包括梁、板、柱、剪力墙、楼梯等，这种建造模式符合当前社会发展趋势，向人们展示了建筑业的全新图景，建筑物也可以像生产商品一样，工厂批量生产标准构件，运送至工地后像搭积木一样进行拼装即可。装配式建筑的主要特征如下。
1)功能多样化。①装配式建筑外墙设计有保温的功能，能够实现冬暖夏凉的效果，节约了空调的使用次数，减少对空气的污染，达到节能减排的目的;②装配式建筑的墙体和门窗的密封性较好，隔声效果好;③防火、抗震性能好。
2)施工装配化。装配式建筑大量的构件是由工厂生产完成，可以实现保温、隔热、装修一体化设计和施工，保温隔热板及装饰面可随预制构件在工厂生产完成，或者预制构件上预留装饰面板的埋件，既保证了保温隔热、装修质量，又能加快工程整体进度，简化现场施工工序，减少施工时产生的废料及噪声。
3)设计多样化。目前的建筑设计多以房间内的固定格局为主，房屋的整体运用不是很灵活，而装配式建筑可以避免这些缺点，其主要特点是可以进行空间的大小分割，根据住户的需求来配置。
4)系统化和集成化。装配式建筑体现了工业产品社会化生产的理念，从设计阶段到生产、施工阶段都是各专业密切配合、相辅相成的，需要设计、生产、运输、安装等各行业人力、物力协同配合、共同推进，才能完成装配式建筑的建造。
1.2 BIM技术
BIM技术可以作为建筑物生命周期过程中可靠的共享资源，发挥其在可视化、工程分析、碰撞检查、造价分析、工期管控等多方面用途的作用，归根到底，BIM技术就是一种产出(Model)、应用(Modeling)和管理(Management)建筑物信息的手段，BIM是将建筑实体信息化、数据化的集成技术，在建筑全生命周期为不同专业提供信息、数据的共享和交互，达到融合各方共同协作，高效完成项目的作用。BIM具有以下几点特征。
1)可视化。通过BIM将项目的三维模拟实体直观地展示出来，并读取不同构件的详细信息，在设计阶段协调不同专业把建筑不同部位的碰撞、误差等问题及早发现并修改，大大提高了施工效率，节省了成本。
2)可协调。通过BIM三维模型在设计阶段发现各专业的设计缺陷及不同专业间的碰撞点，及时协调设计方及建设方解决问题。
3)可模拟。设计阶段，设计师利用软件对建筑物模型进行日照、节能分析，对建筑物造型、外立面进行优化。施工阶段，可以进行堆场、施工路线和次序的模拟，优化现场施工，提高效率。运营阶段，运用模型对建筑物进行全程监控，也可以为突发状况进行模拟，提前准备应对方案。改建阶段，对改建过程进行模拟，建立改建后模型，方便指导施工。
4)可出图。BIM模型可以实现把模拟、优化后的三维模型转化为二维平面图纸，同时可以为相关单位提供工程量统计结果、碰撞报告等信息。
5)可集成。BIM模型可以涵盖项目不同专业的信息，形成一个完整的数据库，对项目信息进行集成，集中处理。同时也可以根据项目需求应用各种信息化、智能化手段，如:ＲFID(Ｒadio Frequency Identification，无线射频识别)技术、3D打印、4D模拟施工、5D成本控制、物联网等，充分体现了BIM可以集成各方面信息的优势。
2 BIM技术在装配式建筑中的具体运用
以某建筑工程为例，该项建筑工程主要以剪力墙结构为主，建筑面积为15 750m2，地上18层，地下2层。该建筑2层以下为现浇结构，3～18层为装配式整体结构，预制装配率约为85%（见图1）。针对各项内容信息，在对该项装配式建筑工程进行设计时主要应用BIM技术，以保证该工程的设计效果和质量。以下就BIM技术在装配式建筑设计中的应用展开分析和阐述。
2.1施工现场
施工现场是BIM技术在装配式建筑设计应用的重点，有效利用BIM技术能大大提升装配式建筑设计的效果和质量。在装配式建筑设计中，为减少施工返工现象，利用BIM技术对施工现场进行模拟，及时发现施工环境中的不良影响因素，进而及时解决或预防，避免造成质量安全隐患。同时，BIM技术在装配式建筑设计时，能根据工程建设要求对设计方案进行及时调整，以此保证装配式建筑设计方案的可行性。例如，该工程在进行吊装施工设计时，利用BIM技术对吊装施工及施工环境进行模拟，将整个施工流程通过动画方式呈现，并将设计方案更直观、准确、生动地展示给施工人员。
2.2碰撞检查
BIM技术在装配式建筑施工进度的设计中主要利用Revit及Navisworks软件。由于装配式建筑工程具有一定的复杂性且包含内容较多，若直接对整个模型进行碰撞检测，可能会产生大量碰撞信息，导致后续工作相对复杂。因此，上述工程在利用BIM技术进行碰撞检查时，主要取每层作为检测对象进行检测，保证良好的设计效果。
检测完成后，软件自动生成碰撞结果，在结果对话框中，选择某个碰撞点，系统自动显示碰撞点的位置。同时，在应用BIM技术时，将检测结果以图片和表格的方式生成，更加直观，部分碰撞检测结果如表1所示。
2.3预制构件
预制构件是BIM技术在装配式建筑中设计的重点，并能大大提升装配式建筑工程的设计效果和质量。上述工程在进行预制构件设计时，主要从以下3个方面展开。
1）根据装配式建筑的施工要求，在设计前应对BIM企业级标准进行完善，然后才能开展具体的设计内容。同时，BIM技术在预制构件的设计应用时，应从预制梁、预制楼板、预制楼梯和预制外墙等方面综合考虑，针对不同需求，从预制构件库中选择合适的预制构件，从而确保施工质量。
2）利用BIM技术搭建准确的三维模型，能更直观地查看设计效果。同时，BIM技术在对预制构件设计时可准确描述每个构件模型的情况，明确构件尺寸、预留孔洞、形状等，以保证装配式建筑设计的效果。
3）在装配式建筑设计时，存在很多隐蔽工程，应用BIM技术，可对隐蔽施工的实际情况进行仿真模拟，明确各预制构件所在位置，以此避免施工问题的产生。同时，应用BIM技术还可根据质量要求的不同，展开隐蔽施工的设计，从而有针对性地展开施工，实现良好的施工质量。
3结语
总的来说，BIM技术有很多优点，能简单、精确地表达设计目的，逐步提高设计质量和效率。不仅如此，它还将继续减少设计过程产生的误差，缩短了设计周期，为各环节的有序设计打下了基础，加快了装配式建筑的产业化发展，体现了行业的优势，促进了我国建筑产业化整体水平的不断发展。
参考文献：
[1]蔡志文.BIM技术在装配式建筑设计中的应用[J].江西建材，2020（07）：38-39.
[2]杨红娟，李娜，孙岳俊.BIM技术在装配式建筑设计中的有效应用[J].建材与装饰，2020（18）：31-33.