浅析装配式建筑深化设计与BIM技术应用研究

浅析装配式建筑深化设计与 BIM技术应用研究

郭钦涛

陕西建工第三建设集团有限公司 陕西西安 710054

摘 要：BIM技术在装配式建筑深化设计中的应用，可将建筑工程的图纸信息从二维向三维模型转化，从而提高深化设计过程的效率和质量，应用BIM模型技术可以实现图纸的信息化，将建筑的结构关系和各专业间的冲突问题清晰展现出来，在深化设计中将不合理处进行改进和优化。BIM技术应用在装配式建筑中不仅可以优化方案实施过程，同时可提高建筑过程中的效率和质量。

关键词：装配式建筑；深化设计；BIM技术；应用

1 BIM技术在装配式建筑深化设计的应用优势

1.1 提升施工合理性

针对当前装配式建筑施工，为保证施工的合理性，应该做好相对较为全面的分析，并适当地对各项工作进行优化与落实，遵循各项工作标准，明确整体施工要求，通过深化设计将BIM技术贯穿各个环节。通过BIM技术加强工程管理，需要加强对渠道与装配施工管理控制的认识，尤其是专业规划管理，需要针对方案实施情况进行修正，通过BIM技术保证网络信息技术的稳定化发展，专业化设计工作人员应该对整体设计要点掌握充分，并适当地进行优化与落实，通过BIM技术的运用进一步对问题进行规划，最大限度保证装配式建筑设计深化的安全性及稳定性[1]。

1.2 提高建筑施工双优化和深化设计效率

通过BIM技术的运用，可以实现对各项设计信息的共享，并深入分析各项设计要点，确保在深化设计过程中能够提升整体方案设计效果，为后续施工的顺利进行奠定基础。除此之外，在实际施工深化设计工作执行的过程中，设计工作人员需要通过协同平台进行信息传输，并以共享平台建立完善BIM技术的运用方案，确保通过专业内容的上传实现准确高效的主体设计，而且在云计算技术的帮助下，可以强化对BIM技术的运用，通过三维虚拟建模系统对建筑设计进行优化，筛选设计中存在的问题，并寻求创新点，减少影响及限制。

1.3 保证建筑深化设计的标准化

装配式建筑结构预制配件设计标准化作为建筑施工质量保证的基础，必须得到广泛重视，并通过多种类型工作的优化，对预制结构部件样式及尺寸进行确定。BIM技术在应用过程中可以实现建筑信息的有效收集与调整，进而展现建筑设计信息的开放性和共享性特点，通过不同装配式建筑预制结构部件进行落实，并针对各项参数进行合理的优化，提升整体设计的质量，避免受限制导致设计效果无法得到全面保证，只有保证装配式建筑设计的标准化，才有助于提升设计效果[2]。

2 装配式建筑深化设计中BIM技术的应用

2.1 施工模拟

在施工模拟场景中，用户可以在BIM软件中创建三维环境来开展施工模拟操作，在已知信息和设计方案基础上，以三维动态方式模拟施工过程，包括进度模拟、工艺模拟和场地布置模拟，提前发现设计方案中的不合理部位，统计施工期间可能出现的质量通病、突发状况与风险隐患，对施工技术方案和施工组织设计方案进行优化调整，以及统计不同时间段开展施工活动时需要的各类资源。

此外，在施工模拟场景中，设计师还可选择应用BIM技术开展热功能耗模拟、声学模拟、光学模拟等功能性模拟试验，准确评估依照设计方案建造的装配式建筑是否达到预期建设要求，建筑各项使用功能是否得到有效发挥。例如，通过开展声学模拟试验，模拟装配式建筑在使用期间各处房间及功能区域的噪声分贝，对比模拟结果和装配式建筑噪声标准分贝，反演建筑内部噪声传播路径和锁定噪声源头。随后，在结构设计方案中通过调整楼板、墙体、屋顶等部位预制构件厚度，在构件表面铺贴隔音材料，在空调机组下方垫设橡胶缓冲垫，以强化装配式建筑的隔声降噪性能[3]。

2.2 构件优化设计

预制构配件设计可以看作是装配式建筑设计的核心内容，在应用BIM技术对其进行设计时，应从预制构配件的生产环节起就强化设计控制，加强对生产厂商及施工队的探讨，对预制构配件尺寸、材质、数量等进行充分沟通。设计人员可依据BIM技术对预制构配件进行模拟，包括参数、性能等，为生产人员提供更加清晰的参考，降低预制构配件出现质量问题的概率，实现最优化的材料配置。

对于装配式建筑中的埋件而言，要依托BIM技术对埋件布置进行充分优化。装配式建筑中的埋件类型和数量较多，要进行细致的分析，通过BIM技术对其进行预埋分析，包括预埋位置、预制方式等，从而实现对埋件预埋方案的深度优化。在BIM技术的支持下，还可对埋件信息进行及时更新，并实现对其的精准识别，确保选择的内嵌组和吊钩形状符合工程施工要求，提高梁结构等的设计质量。

2.3 工程量统计

在传统建筑设计体系中，受到技术水平限制，普遍采取手工操作方式，在二维平面图纸和工程相关资料文件基础上开展计算、统计操作，受人为因素影响，时常出现错、漏、重等问题。同时，现代装配式建筑工程的建设规模较大，手工操作方式下的工程量统计效率较低，难以满足装配式建筑设计需求，问题严重时还将造成工期延误。因此，需要在工程量统计场景中应用到BIM技术，凭借技术高超的数据采集与分析处理能力，辅助人工快速开展数据统计、分类整理与处理操作，在保证统计结果真实、准确的前提下，在约定时间内完成工程量统计任务，生成预制构件清单、材料统计清单与墙体等分部分项工程的工程量统计表。

此外，用户仅需预先在BIM软件中设定工程量统计准则，BIM软件可以自动完成相对较为复杂的工程量统计任务[3]。例如，在某装配式建筑工程中，考虑到施工技术方案中采取混凝土现浇等现场施工技术，并未达到100%装配率。因此，在工程量统计环节，用户预先在BIM软件中设定现浇结构与预制结构的统计标准，系统根据所收集信息数据的属性状态、来源和关联系数，分别统计预制结构工程量以及现浇结构工程量。

2.4 建筑性能优化设计

在BIM技术的支持下，装配式实体建筑可转化为模型文件，设计人员在相应的软件中输入模型文件信息，对建筑性能进行针对性的优化。具体可对装配式建筑的太阳灯光照射情况、风流体情况等进行分析，同时也可对建筑能耗数据进行全面收集，并模拟使用者的走动情况等，对装配式建筑的整体舒适度进行研判，对其总体能耗进行把控等，从而可在发现设计不合理之处的基础上，实现对建筑性能方面的优化设计[4]。

2.5 辅助图纸生成

在辅助图纸生成场景中，对BIM技术的应用，可以使用三维可视化图纸来取代传统的二维CAD图纸，采取图纸自动生成方式取代手工绘图方式，这对提高图纸质量与绘图效率有着重要意义。其中，在提高图纸质量方面，三维可视化图纸可以立体化呈现建筑结构，清晰、明确表达施工意图，施工人员、审查人员与技术人员在观摩图纸时不会产生认知误差。同时，三维可视化图纸是依托BIM数据库和BIM信息模型来生成，对三维可视化图纸进行放大缩小操作，可以全面掌握详细的工程信息与方案内容，实现设计与施工信息的无损传递目标。在提高绘图效率方面，既可以依托BIM平台实现设计方、建设方、构件生产厂商等相关单位的信息对接，避免因沟通不及时导致图纸内容与方案不符，预防无效绘图问题出现。

结束语

综上所述，基于BIM技术的装配式建筑深化设计对提高建筑项目的精细化作业水平有重要意义。二者相辅相成，在提高深化设计效率的同时，也不断完善了以BIM为代表的信息技术在建筑行业的发展。相信在政府和行业的支持推动下，标准会越来越完善。随着信息技术的发展，建筑业全数字化生产将变为可能，这将从根本上提高建筑的质量。

参考文献

[1]李志元.基于BIM技术装配式建筑成本管控研究[J].会计师，2020(15):77-78.

[2]李俊杰.BIM技术在装配式建筑质量管理中的应用[J].中国地名，2020(07):68.

[3]王鸽.基于BIM技术的装配式建筑专业人才培养模式研究[J].住宅与房地产，2020(21):278.

[4]贺红伟.BIM技术在预制装配式建筑施工安全管理中的应用分析[J].智能城市，2020，6(11):102-103.