论BIM技术在装配式建筑设计中的应用

文/李青山 大连都市发展设计有限公司 辽宁大连 116000

BIM建筑信息模型技术的英文全称为Building Information Modeling，简称BIM技术，是指施工企业、建设单位和设计公司及各部门管理人员将工程项目的相关信息数据输入可视化三维动态信息模型，以降低工程成本，节约能源和建筑材料，推动建筑产业可持续发展。BIM建筑信息模型技术应具有上述优势，被广泛使用在建筑工程设计与施工管理中。

1、BIM建筑信息模型技术综述

在建筑工程项目中采用BIM建筑信息模型技术，能够将工程项目的全部施工流程和施工环节串联起来，便于施工部门协调分工、合理安排施工顺序，保证施工任务按期完成，避免施工工期的延误。

在过去，施工企业将设计公司的可视化三维动态信息模型制作成二维平面图纸，分发给施工部门及施工人员。在采用了BIM建筑信息模型技术后，施工部门及施工管理者能够直接观看动态、三维、可视化的工程模型，保证了施工方案制定科学和精确，施工工艺应用合理。

BIM建筑信息模型技术应用，还便于施工企业、建设单位和设计公司中不同部门的人员和专家集中协商讨论，对设计图纸上不合理的问题或者错误的地方，进行审核或者纠正，保证建筑工程项目设计方案的质量和正确无误。

2、BIM建筑信息模型技术的应用策略

2.1 BIM建筑信息模型技术下的结构设计及分析

采用BIM建筑信息模型技术后，设计人员借助专业接口和计算机软件，导入生成Revit三维模型；在三维模型中，分析建筑结构特征及受力情况。

2.2 BIM建筑信息模型技术下的参数设计

采用BIM建筑信息模型技术后，设计人员应结合建筑工程项目具体施工情况，针对装配式建筑设计中容易产生的缺陷和问题，优化合计方案，提高设计标准，合理科学地确定建筑构件的规格尺寸，完成构件参数设计。设计人员用将构件参数输入BIM建筑信息模型，对参数制定的合理性进行验证和分析，一方面要实现节约成本，增加工程项目利润收益的目标，另一方面要遵守国家施工规范的标准与要求，保证装配式建筑工程质量。设计人员应根据预定的施工工期，利用BIM建筑信息模型技术优化结构参数设计，缩小数值误差，避免施工工期的延误。

2.3 BIM建筑信息模型技术下的预埋件布置

一般装配式工程实践中，设计人员应利用BIM建筑信息模型技术分析并计算出预埋件的规格尺寸等参数数值，结合具体工程施工情况和装配式建筑结构施工特征，确定埋件的位置、形状，保证施工质量。

设计师可参照实际设计需求调整对应位置，并结合工程概况调整钢板高度、预制柱与墙体连接参数，将参数关联设置为全局参数，由此，确保柱体连接构件的合理性。梁上吊钩可以对Dynamo中的点进行调用和平移来构建吊钩形状多段线，进而增强吊钩连接梁体点位的准确性，优化梁上吊钩布置。

2.4 BIM建筑信息模型技术下的钢筋配置设计

在装配式建筑设计阶段，可参照构件中钢筋的构造要求与拆分原则，完善钢筋布置的基本流程，然后通过二次调用，确保钢筋基础参数符合实际需求。本文以预制梁为例，着重分析钢筋的布置规则，具体内容如下所述：①在施工过程中，针对后浇段施工作业要严格遵守标准规范，确保纵筋断开的合理性，并预留一定长度的后浇段，确保其满足套筒安装的实际需求；②在梁端准确划分定箍筋加密设置区范围，并将其余部分作为非加密区，确保箍筋数量满足实际需求，箍筋间距与纵筋断开位置符合标准要求。之后，通过高效应用BIM技术来完成箍筋与梁纵筋的配置。

2.5 BIM建筑信息模型技术下的构件拆分设计

在制定施工规划设计图纸时，由于BIM建筑模型中的楼板、墙体等基础构件属于有机结合体，因此在设计过程中，需严格遵照标准要求，将模型拆分成由各个工厂独立生产的建筑构件，然后按照预先制定的图纸加工整合。在应用BIM技术时，要严格遵守工厂的生产加工要求与统一设计准则合理拆分构件，确保拆分工艺多套组合，尽可能统一规格标准。一方面，满足工程的实际需求，另一方面，提高工厂的生产效率。预制构件在运至装配建筑施工现场后，要进行临场装配设计。在明确BIM构件拆分设计基本原则后，构建深化的立体建筑模型，且按照基本要求将完整的建筑构件拆分成各个工厂可直接加工生产的预制构件，进而高效完成预制构件装配与钢筋配置等基础工作。BIM的拆分设计可以更加全面且直观的表达各个基础构件的连接关系，完善拆分设计，以减小二维图纸设计的盲点，降低结构设计误差出现的概率，确保模型转化过程中数据信息的完整性与准确性，并在装配式建筑设计安装领域发挥出优势价值。

3、BIM建筑信息模型技术的应用案例

以某地公租房建设项目为例，经专业测量可知，该工程占地面积达到20万平方米，地上部门共20层，地下2层，属于商住混合项目。该工程主体结构与内部装饰装修采取BIM技术与装配式产业化协调运用的模式，强化房屋建筑质量。

3.1 构件户型产品库

基于BIM技术应用，构建户型产品库。该工程项目户型产品标准化设计主要包括楼栋基本形式及设计要点、公共空间基本形式及设计要点、户型基本形式及设计要点、各功能空间基本形式及设计要点等。

3.2 构件部品库

基于BIM技术应用，构建部品库。该工程项目以BIM建筑模型为基础，拆分细化盥洗室、收纳隔墙、基础配套设施等内装部品，构建与拆分模型动态链接的二维图纸，并将成品部品运送至装配施工现场。

3.3 拆分装配式构件

该工程采用预制构件装配式结构打造加强区结构。经粗略估计，该工程标准层结构构件的PC率达到50%。其中，阳台板为3.54立方米，叠合楼板预制楼梯板与外墙板分别为25.3立方米和46.4立方米。

结论：

总而言之，设计人员应妥善利用BIM建筑信息模型技术，结合装配式建筑工程实际情况，优化建筑设计方案，提高设计质量，保证装配式建筑的结构合理，施工工期按时完成，为工程增加利润收益。