东风设计研究院有限公司南京分公司 南京 210000
摘要：BIM（building information model，即：建筑信息模型）技术是对建筑物物理实体与功能特性的数字化表达，集成了建筑项目全生命周期从建筑设计到运营维护的各种相关信息的工程数据模型，实现不同阶段、不同部门的数据传递和共享，具有完备性、关联性、一致性的特征。近些年来，装配式建筑在我国获得了高度的发展，通过BIM技术的应用能够有效的提升建筑建造各阶段的衔接，提升建筑设计水平和工作效率，为建筑行业的可持续发展做出了巨大的贡献。基于此，本文主要对BIM技术在装配式建筑设计中的应用进行分析探讨。
关键词：BIM技术；装配式建筑设计；研究实践
一、前言
随着BIM技术的不断完善和中国建筑业的蓬勃发展，BIM技术因应用于建筑工程领域的先进性、适用性和高效性而受到建筑师、施工方和业主的广泛关注和认可。推广应用的BIM技术是装配式建筑实现集成设计，智能制造，虚拟建造的重要实现手段，可以在更高层次实现装配式建筑全流程全专业全产业的一体化集成，而不仅仅是作为三维的建模工具。采用BIM技术实现装配式建筑LOD400等级的模型，才能说是基本实现了建筑系统的集成。
二、基于BIM技术装配式建筑设计分析
1、基于BIM模型的工业化建筑资源库的建立：
将BIM技术应用于装配式建筑的设计环节，工业化建筑资源库的建立和完善十分必要，资源库囊括了部件库、部品库、土建构件库以及机电设备库等多方面的内容。在BIM模型中包含了大量的建筑物设计信息，通过信息的应用可以轻松生成建筑工业化生产所需各类部品、部件或是构件的数据表单。因此，通过BIM技术可以对工业化建筑各构件和部品的拆分，从而更加全面清楚的掌握各部件、部品的标准尺寸和形状特征，为设计、生产和施工提供更大的便利。基于BIM技术的资源库还可以将建筑材料库、家具库以及预制构件库纳入其中。
2、装配式建筑设计的BIM数据链接技术：
在装配式建筑设计的过程中，通过BIM模型的构建能够实现建筑、结构等专业信息的集成和共享，相较于传统二维设计，BIM技术的设计模式能够实现设计的可视化表现，使建筑建造相关各方可以更加清晰、直观的了解项目的具体内容，从而实现项目设计质量的有效提升。例如最简单的避免梁高过低或者管线空间预留不足而导致的净空不够等问题。此外，BIM设计具备标准的资源库，通过BIM数据链接技术，可以在装配式建筑设计、生产、运输、装配以及全生命周期中管理中实现信息的流畅传递，避免出现信息错误或是丢失的情况。
BIM模型的数据可以实现装配式建筑不同建造阶段数据信息的有效传递和利用。为了提升数据传递的效率，要结合各设计专业的具体需求对BIM数据的创建进行适当调整，这样就可以极大的减轻数据处理的工作量，避免错误的发生。不同的设计专业可以结合自身工作的特点各自完成模型设计，避免模型的过多重复。在机电专业模型创建的过程中，可以通过模型链接的方式进行数据传递。需要注意的是，在进行内部链接时，要对覆盖/附着关系进行明确，因为一旦进行后期调整，就会导致设备专业中心文件失去的建筑链接文件上依附的所有设备和尺寸标准失去主体，无法标注需要的数据。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
综上所述，装配式建筑一体化集成设计是以系统工程的方法为指导，以BIM技术为工具，以建筑功能为核心，以结构布置为基础，以工业化的围护、内装和设备管线部门为支撑，综合考虑建筑平面，外立面、结构体系、围护系统、管线系统、防火、内装等各方面的协同与集成，实现主体结构系统，外围护系统，设备与管线和内装系统一体化集成设计。
三、BIM技术在装配式建筑设计中的应用实例
1、工程概况：
我院于2016年设计的金阳光新能源锂电池项目生产研发车间/办公楼，建筑面积6056平方米，层数：四层。由于此办公楼项目形体规整比较适合做装配式建筑，所以甲方提出此要求。我们在建筑设计方案阶段就尽量采用相同的柱距和相同的层高，柱距如有不同放在中间门厅处，给结构设计提供优势。至于和传统的不同之处，在设计方面采用叠合梁、叠合板、梁柱套筒，所以装配式建筑施工图设计的柱子和梁尺寸会偏大一些，为现场安装留有余地。由于立面标准化（包括立面形式统一、立面高度统一）建筑立面相同单元的部分也采用装配式方法，施工现场污染较小，垃圾减少70%，工期缩短，获得甲方的好评。
2、BIM构件的拆分设计：
在装配式建筑设计的施工图阶段，BIM模型的楼板和墙体仍旧呈现出一定的整体结构，因此，在深度设计阶段，要将整体模型构件拆分成多个部分，这样才能更好的为独立构件的生产加工提供便利。需要注意的是，在构件拆分的过程中，要对工厂生产以及设计的要求进行充分的考虑，尽可能的减少预制构件的种类，实现工厂生产和现场装配的有效衔接。在拆分方案确定后，可以在施工图的BIM模型上直接进行构件拆分，将整个模型拆分成适合工厂生产的多个预制模型，并做好各个预制构件的配筋设计以及连接构造设计。通过对三维BIM模型的拆分，设计人员可以看到不同构件之间的连接关系，在此基础上进行设计深化。这种模式不仅有效的避免了设计错误的发生，同时由于深化设计发生在同一模型上，所以有效的避免数据信息丢失，保障了设计数据的完整传递。
3、装配式建筑施工信息化管理：
采用BIM结合物联网技术，实现通过信息管理系统查看模型资料，指导施工人员吊装定位，实现数据共享，协同管理。PC端通过构件库中的BIM模型将构建的相关信息相关联，方便项目管理，提高施工质量、安全水平，把控施工进度；手机端将图片、视频、音频、文字等信息发送至指定位置，方便项目部实时查看并记录施工进度、质量和安全情况；将上诉信息与图纸的相关位置关联，精准地把控项目；通过实时语音或音频对话，及时发现施工现场问题，快速查处变更位置，为施工提供便利。
预制构件生产完成后，其相关的数据反馈到BIM模型中，并在出厂前对预制构件进行虚拟拼装，检查生产过程中导致的偏差是否影响拼装，如果偏差在安装精度允许范围内，预制构件可以出厂，否则需要重新制作。
在施工阶段，主要包括现场指导：BIM模型和3D（4D、5D）施工指导和现场跟踪。通过施工进度5D模拟，可以方便结算管理。三维模型加上时间轴，形成4D模拟，配合每个工程阶段所花的造价预算即可以看到工程建设进度，又可以清楚知道工程费用的情况。
四、结语
本文以实际项目为例，较详实地论述深化拆分信息模型的创建过程，实践应用中发现，BIM技术三维模型的参数化设计，实现了装配式建筑设计的可视化，准确直观地表达设计意图，提高拆分及深化设计质量，减少设计容错性，缩短设计周期，为后续构件生产、施工安装的顺利进行建立了很好的设计基础。BIM技术应用实现装配式建筑设计的集成化、可视化、优化性，增强装配式建筑产业化优势，促进我国建筑工业化的发展。
参考文献
[1]董苏然，许晓文，付素娟.BIM技术在装配式建筑设计中的应用实践[J].建设科技，2017，（3）：37-39.
[2]魏辰，王春光，徐阳，等.BIM技术在装配式建筑设计中的研究与实践[J].中国勘察设计，2016，（11）：28-32.
[3]白庶，张艳坤，韩凤，等.BIM技术在装配式建筑中的应用价值分析[J].建筑经济，2015，（11）：106-109.
论文作者:陆菲
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/17
标签：建筑论文; 模型论文; 技术论文; 建筑设计论文; 构件论文; 数据论文; 预制构件论文; 《建筑学研究前沿》2017年第34期论文;