BIM技術(shù)在新型裝配式綠色建筑中的應(yīng)用

劉瑞娟

昌吉回族自治州建筑工程社會保險(xiǎn)統(tǒng)籌總站 新疆昌吉 831100

隨著我國城市化進(jìn)程的加快，建筑業(yè)在裝配加工、生產(chǎn)和制造方面存在較大差距。行業(yè)建設(shè)正處于一個(gè)蓬勃發(fā)展的新時(shí)期，建設(shè)規(guī)模逐年擴(kuò)大?！癇IM+裝配式建筑”作為我國一種新型的建筑施工技術(shù)，有助于解決我國建筑業(yè)勞動力供需矛盾、環(huán)境影響、施工周期長等問題，滿足綠色建筑、節(jié)能減排的需求[1]。深入研究BIM+裝配體系結(jié)構(gòu)技術(shù)，有助于逐步發(fā)展基于BIM+裝配體系結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)工程信息化建筑和建筑工業(yè)BIM+技術(shù)的發(fā)展有利于建筑結(jié)構(gòu)、機(jī)電設(shè)備、備品備件、裝配施工、裝飾裝修的總體規(guī)劃。使各專業(yè)能夠在同一數(shù)據(jù)模型上進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)和施工，實(shí)現(xiàn)基于BIM技術(shù)的預(yù)制施工。

1 BIM 技術(shù)與裝配式建筑

（1）BIM 技術(shù)。BIM技術(shù)被稱為“建筑信息管理”，它是以數(shù)字仿真虛擬化系統(tǒng)為基礎(chǔ)，進(jìn)行采集、集成和管理。處理和綜合工程設(shè)計(jì)過程中使用的工程數(shù)據(jù)或設(shè)備性能參數(shù)建筑。在此基礎(chǔ)上，利用三維建模系統(tǒng)，對建筑進(jìn)行三維建模設(shè)計(jì)，為了實(shí)現(xiàn)高精度的物理建模，BIM技術(shù)還廣泛應(yīng)用于建筑施工、建筑質(zhì)量檢測、建筑監(jiān)控等方面，具有處理、管理、監(jiān)控等功能涵蓋了建設(shè)項(xiàng)目的整個(gè)施工過程。

（2）裝配式建筑。與傳統(tǒng)的現(xiàn)澆建筑不同，預(yù)制構(gòu)件是由預(yù)制構(gòu)件拼裝而成的，與以往的現(xiàn)澆建筑相比，預(yù)制構(gòu)件具有施工速度快、結(jié)構(gòu)靈活、施工影響小等特點(diǎn)。當(dāng)然，預(yù)制建筑也有一些缺點(diǎn)，如結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)困難，結(jié)構(gòu)完整性差，抗震性能遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的現(xiàn)澆建筑還需要進(jìn)一步加強(qiáng)和完善，目前我國裝配式建筑的應(yīng)用和發(fā)展還處于起步階段，相關(guān)裝配設(shè)計(jì)技術(shù)的推廣還不成熟。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尚不完善和統(tǒng)一，信息化和數(shù)字化水平還不夠高。

2 BIM 技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用價(jià)值

BIM技術(shù)是信息技術(shù)與建筑裝配工程有機(jī)結(jié)合的創(chuàng)新和亮點(diǎn)之一，通過對建筑工程數(shù)據(jù)和參數(shù)的歸納整理，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化發(fā)展。從裝配式建筑設(shè)計(jì)的可視化、智能化等方面進(jìn)行了推廣，具體來說，BIM技術(shù)應(yīng)用于裝配式建筑的設(shè)計(jì)，其應(yīng)用價(jià)值主要體現(xiàn)在以下方面：

（1）提高了預(yù)制建筑的設(shè)計(jì)效率，BIM技術(shù)的有效應(yīng)用為參與裝配式建筑設(shè)計(jì)過程的各部門搭建了高度共享的設(shè)計(jì)信息交流平臺。各專業(yè)技術(shù)人員可通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)信息共享平臺下載獲取本專業(yè)的設(shè)計(jì)信息、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)條件。為實(shí)現(xiàn)裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的同步與共享，進(jìn)一步云計(jì)算技術(shù)在預(yù)制構(gòu)件中的有效應(yīng)用，增加了三維虛擬建模系統(tǒng)對BIM技術(shù)的糾錯(cuò)能力，建立了能夠自動保護(hù)設(shè)計(jì)專業(yè)之間摩擦、輔助專業(yè)的模型[2]。從設(shè)計(jì)中找出存在的問題，盡快找到新的設(shè)計(jì)收斂點(diǎn)。

（2）提高裝配式建筑設(shè)計(jì)精度和部件預(yù)制精度。BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從二維設(shè)計(jì)到三維設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)變，這大大提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和預(yù)制構(gòu)件裝配的施工精度，基于BIM技術(shù)的虛擬三維建模仿真系統(tǒng)，設(shè)計(jì)人員可以下載規(guī)范、布置圖、施工圖等。在三維建模虛擬仿真系統(tǒng)嵌入式服務(wù)器上組裝的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的規(guī)模和風(fēng)格，通過云計(jì)算技術(shù)，確定、綜合和分析相關(guān)參數(shù)，并將數(shù)據(jù)信息上傳到設(shè)計(jì)方案，并合理選擇不同的建筑設(shè)計(jì)方案，使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和預(yù)制構(gòu)件的精度誤差控制在合理的范圍內(nèi)。

3 BIM 技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用

目前，裝配式建筑已成為我國城市建筑業(yè)的發(fā)展趨勢，BIM技術(shù)在預(yù)制建筑中的有效應(yīng)用有助于提高建筑工程的設(shè)計(jì)和施工效率。降低建筑能耗，減少建筑施工對環(huán)境的污染，降低工程設(shè)計(jì)和施工成本。目前BIM技術(shù)在預(yù)制建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用基礎(chǔ)主要有以下方面內(nèi)容：

（1）BIM 三維建模及圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。新的BIM技術(shù)不僅可以用于裝配式建筑結(jié)構(gòu)的三維建模，而且可以用于裝配式建筑預(yù)制件的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，大大提高了設(shè)計(jì)效率和精度。從采用BIM三維虛擬仿真系統(tǒng)進(jìn)行裝配式建筑結(jié)構(gòu)模型的設(shè)計(jì)，首先要進(jìn)行地質(zhì)勘察為獲得設(shè)計(jì)參數(shù)，對擬建建筑位置進(jìn)行分組布局和建筑映射必要的。BIM設(shè)計(jì)系統(tǒng)建立的數(shù)據(jù)庫下載通過映射，這些信息的基礎(chǔ)，在設(shè)計(jì)者的控制下，BIM可以快速、準(zhǔn)確地設(shè)計(jì)裝配式建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸和規(guī)格，改進(jìn)建筑外形設(shè)計(jì)。此外，由于BIM設(shè)計(jì)系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)之間的相關(guān)性，因此系統(tǒng)生成一個(gè)預(yù)警，提醒設(shè)計(jì)者在出現(xiàn)錯(cuò)誤、數(shù)據(jù)丟失和數(shù)據(jù)失真時(shí)發(fā)生數(shù)據(jù)損壞。

（2）建立 BIM 建筑設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫。將新的大數(shù)據(jù)技術(shù)和云計(jì)算技術(shù)集成到BIM設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，可以形成建筑設(shè)計(jì)的5D關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫BIM.LA公司數(shù)據(jù)庫可以存儲大量與裝配式建筑設(shè)計(jì)和預(yù)制件的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了參數(shù)的集成和識別，使建筑設(shè)計(jì)更加高效、規(guī)范化，并且BIM的5D建筑設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫在建筑中得到了廣泛的應(yīng)用。項(xiàng)目檢查和管理施工：估算拼裝施工成本，計(jì)算拼裝施工數(shù)量，實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場監(jiān)理可視化。

（3）對構(gòu)件進(jìn)行拆分。工作前導(dǎo)入構(gòu)件的結(jié)構(gòu)模型通常應(yīng)包括以下內(nèi)容：構(gòu)件材質(zhì)、構(gòu)件界面輪廓，在進(jìn)口前進(jìn)修正。構(gòu)件的后續(xù)拆卸需要返工，首先是計(jì)算階段，通常根據(jù)建筑物的具體情況進(jìn)行劃分。分步拆分通訊員的工作要認(rèn)真對待，不得隨意拆分為曲面。輸入牢固地遵循分離原則，按各種構(gòu)件按順序進(jìn)行劃分，地板和面板墻。員工經(jīng)常需要選擇不同的方法來放置不同的組件，并注意它們的不同問題，因?yàn)榻M件分解主要是一項(xiàng)細(xì)部工作，如果存在細(xì)部問題，可能導(dǎo)致不可逆轉(zhuǎn)的情況。

（4）合理布置埋件。在設(shè)計(jì)預(yù)制建筑時(shí)，通常根據(jù)規(guī)定確定預(yù)制和預(yù)埋件的編輯器，通?？梢赃x擇在包含預(yù)埋件時(shí)提高效率的預(yù)埋件布置，設(shè)計(jì)形狀梁、板和吊鉤部件。一般情況下，可根據(jù)柱房有針對性的預(yù)制裝飾需求，通過調(diào)整鋼板、預(yù)制柱墻的高度，進(jìn)行預(yù)制柱和整體柱的施工[3]。柱節(jié)點(diǎn)如參數(shù)設(shè)置，然后進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，此過程可以設(shè)置相關(guān)的全局參數(shù)，以及全局參數(shù)設(shè)置面板的高度設(shè)置?？梢愿鶕?jù)梁上的吊鉤，將轉(zhuǎn)彎點(diǎn)生成器構(gòu)造成多段線吊鉤形狀，以獲得吊鉤鋼筋，并設(shè)置相關(guān)梁上吊鉤的位置參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)梁上的吊鉤布置。

4 結(jié)語

綜上所述，在預(yù)制結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中，為了提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量，將引入BIM來劃分設(shè)計(jì)布局和構(gòu)件，不僅提高了模型的分辨率和深化設(shè)計(jì)的效率，而且提高了設(shè)計(jì)效率。預(yù)制件生產(chǎn)質(zhì)量的提高，將為建筑產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。