戴耀腾

摘要：利用BIM技术可构建三维模型，在装配式建筑设计中，将收集到的数据信息输入到BIM软件之中，就可构建一个直观的模型结构，可真实的反应出建筑设计的各个环节。设计师根据构建的模型进行设计分析，并与建筑各个专业协同设计，可保证装配建筑设计的精确性。在装配建筑设计中，应用BIM技术进行资源库的建设，为建筑设计的各个环节提供准确的数据信息参考，并构建出可视化的三维模型，对装配施工进行合理的设计，有利于装配式建筑施工效率和质量的提高。

关键词：BIM技术;建筑资源库;装配式建筑设计;应用

Application of BIM Technology in Prefabricated Building Design

DAI Yaoteng

（Survey and Design Institute Co.， Ltd， CRCC Harbour and Channel Engineering Bureau Group， Guangzhou， Guangdong Province， 511400 China）

Abstract：BIM Technology can be used to build a three-dimensional model. In the prefabricated architectural design， the collected data information can be input into the BIM software to build an intuitive model structure， which can truly reflect all aspects of architectural design. The designer carries on the design analysis according to the constructed model， and cooperates with various architectural specialties to ensure the accuracy of assembly architectural design. In the assembly building design， BIM Technology is applied to the construction of resource database， which can provide accurate data and information reference for all aspects of architectural design， and build a visual three-dimensional model to design the assembly construction reasonably， which is conducive to the improvement of assembly building construction efficiency and quality.

Key Words： BIM Technology; Building resource database;Prefabricated architectural design; Application

现阶段，BIM技术在建筑行业中得到了普遍的应用，其可用于建筑设计、施工建设、项目管理等多个建设环节之中。其在装配式建筑设计中的应用，将建筑设计通过仿真模型进行直观的展示，可完整的呈现出建筑设计的内容，设计人员与参与人员通过模型进行工作上的交流和探讨，为改进和优化设计方案提供依据。在裝配式建筑实际的设计中，通过使用BIM软件，直接修改、调整各项参数，由于BIM技术具有数据关联的功能，相关参数也会随着变化，进而提升了设计的效率，减少设计时间，可促进装配式建筑设计的快速发展。

1 基于BIM技术的建筑设计优势

1.1设计方案更加直观

将BIM技术应用于装配式建筑设计之中，使用BIM技术构建模型，可将建筑中的结构进行直观化的展示，以往的二维平面展示转换为三维结构，使工程建设中的每位人员，都可通过模型全面的了解项目，从而促进工程建设质量的提高，并且提升了建筑设计的成效。BIM具有自身的资源库，借助数据链接技术，将所有的装配信息，在工程建设的各个环节进行全过程的传递，可保证数据信息的准确性，防止信息丢失问题的出现，使得BIM技术在装配式建筑设计中得到了广泛的应用和推广。

1.2设计内容更加精确

以BIM技术为前提，进行装配式建筑设计，需要一个完善的数据信息资源库，其中包括了与装配式建筑建设相关的所有信息，像机电设备库、土建构件库、部件库、部品库等，内容非常全面和丰富。而BIM模型是基于资源库构建，包含了众多的建筑设计信息和数据，像构件库中的数据、表单，比如，材料表、综合表等，为装配构件的生产提供了支撑。BIM资源库将装配建筑中，需要使用的部件，细分成标准的尺寸和形状，利用这些数据标准化生产构件，提高了设计内容的精确度，以及有利于装配施工的标准化作业。另外，在BIM的资源库中，甚至还纳入了家具库，包括了日常生活中的桌椅、衣柜、厨卫等数据信息，以及还设有预制构件库，像门窗、板梁等。因此，基于BIM技术的资源库，也可称之为BIM族库[1]。

2 BIM技术在装配式建筑设计中的应用

2.1工程概况

以某地的一个装配式住宅项目为例，将BIM技术运用于装配式建筑设计的整个生命周期，项目建筑占地面积为64400平方米，是3-15层，低、多、高层建筑项目，将BIM技术运用到装配式建筑设计的诸多环节，包括了建设模型数据库、构建BIM模型、构件拆分、创建钢筋模型、预埋件布置等设计内容，进一步的提升了装配式建筑的设计质量，并保证了其中参数设置的准确性，促进装配式建筑施工的高效化开展。

2.2创建预制构件的数据库

第一，生产和分类，构件库除了设计上的考量，还要考虑到构件的配套生产，在创建预制构件库时，需要对构件进行分类，依据构件类型存储到相应的目录下;第二，编码，给每个构件一个唯一的编码，为构件的后期运用做好准备，提升信息处理的速度;第三，信息录入，构件的各项参数要准确无误的录入到数据库中，以保证建模的深度，并且要尽量保证数据录入的全面性，以及不要多于数据的限度;第四，审核入库，在做好编码和信息录入后，需将工作完成的情况，上报给BIM构件库的管理人员，由其进行这两项工作的审核，查看信息录入是否规范，确定信息是否准确，并进行构件建模的实际测试。

2.3构建BIM模型

在正式设计之前，使用BIM技术构建一个BIM模型，具体如图3，此次建筑信息模型构建应用的是Revit软件。第一，构建主要墙体，使用软件系统族中的墙结构数据，可直接生成三维墙体，在生成墙体之前，需输入此次工程建筑的墙体数据，包括了墙体的类型、材质、墙体厚度等，然后再设计平面位置，以及设置好相关参数;第二，依据建筑的二维平面设计图，设计模型的整体结构，主要是墙体、结构梁、柱等的位置设计，将CAD二维平面设计图导入Revit软件，调整图纸方向和位置，使其与轴网对应，在二维平面图上，进行墙体、柱、梁的布设;第三，模型搭好框架后，进行相关构件的布设，在布设时，要考虑到与其他专业冲突问题，比如，机电安装专业、给排水专业等，确保建筑信息模型的准确性;第四，其他构件的布设，进一步的完善模型，添加建筑的楼梯、门窗、屋顶等构件，直接使用Revit软件中的样板即可[2]。

2.4建筑构件的拆分

使用Revit软件构建信息模型后，应用PKPM进行模型的分析计算，再将分析后的模型导入Revit软件，生成結构信息模型，其中包含了构件的所有信息，像尺寸、材质等，然后设计人员根据装配工程的实际需求，对其中的不足之处进行调整，确认结构模型没有错误的情况下，开始拆分结构模型。第一步是拆分现浇构件，形成多个零件，然后再组合这些零件，生成一个组件，即完成构件的拆分工作[3]。

2.5钢筋模型的创建

使用BIM技术在装配式建筑钢筋模型设计时，要根据钢筋结构的实际情况，遵循拆分的要求，设计钢筋的布置方案，调取BIM资源库中的数据，使用相关程序生成钢筋布置规则和数据信息。设计人员参照BIM提供的参数和信息，设计纵筋的断开位置，以及箍筋间距，以保证钢筋模型的设计质量。

2.6预埋件的布置

需根据拆分的要求，使用BIM软件设计预埋件的布置方案，比如，在梁柱预埋件设计时，需设计一个内嵌的预埋件，在实际的装配施工时，梁板中的钢筋吊钩，需要调整位置，以及吊钩的形状也要进行相应的修改，或者是预制柱埋件时，需要构建一个针对性的布置方案，尤其是预制柱与墙的连接处，其中的钢筋高度要保证设置的准确性，以及要根据施工的实际需求，还要进行一定的调整，以确保装配设计的效果[4]。所以使用BIM技术，直接在软件中进行调整，进而简化了施工流程，加快了施工的速度。

3 BIM技术与装配式建筑之间的协同设计

3.1方案确定阶段的协同设计

在设计的前期，需做好各个专业之间的统筹规划，重点强调装配式建筑的模块化特征，设计人员需对设计项目有一个充分的了解，确定其建设规模、成本要求、工程定位等内容。在具体设计中应协同开展以下两项工作，第一，装修设计，应考虑装配需要使用的工艺，以及各个构件的功能性和装饰性，主要体现在构件之间的组合和尺寸上的设计;第二，经济性，设计中要考虑到施工成本问题，细节尺寸是装配的关键，其影响着装配过程中的成本，需要在设计时，引入模块化理念[5]。

3.2草图设计阶段的协同设计

装配式建筑在施工过程中，涉及到众多专业，设计是一个集成化的过程，在草图设计阶段，需依据各个专业的实际需求，进行设计方案的反复调整。第一，装饰材料，在确定装饰材料时，需要综合考虑墙板与立面组合后呈现出的实际效果，并使用BIM技术构建出效果图;第二，墙板构件，在预制设计时要考虑到电气专业的设计方案，比如，开关和电箱的位置设计;第三，在装修设计时，需要参考各个设施的布置图，需在BIM技术构建的模型中，检验是否有设计上的冲突，以判断布置方案是否实用[6]。

3.3施工图设计阶段的协同设计

施工图设计是装配式建筑施工的指导性文件，决定着建筑的装配效率和质量，需要各个专业之间的协同施工，进而需要施工图纸的协同设计。第一，构件组合，借助BIM技术提供的构件尺寸进行构件的生产，标注好构件连接点，以及预埋件的位置;第二，现浇结构设计，使用BIM技术搭建现浇的结构模型，并设计好连接节点图，以及尺寸控制图，以指导现浇结构的有序施工;第三，需要建筑师的良好配合，在预制构件设计中，需为设计人员提供建议，进一步提升构件的实用性，以保证构件的顺利装配。

4结语

BIM技术在装配式建筑设计中具有应用的优势，明显提升了设计的效率和质量。基于BIM技术建立的数据信息资源库，为设计师提供数据信息的支撑，设计师使用BIM软件，设计和调整建筑结构、构件尺寸和形状，实现设计方案的进一步优化。其在构建模型中的运用，实现了设计的可视化显示，为建筑结构的优化和调整提供帮助，而将其用于构件的拆分之中，可提高装配施工的成效和质量。因此，BIM技术在装配建筑设计中具有实际应用的价值，不仅提升了设计的效率和质量，而且还实现了装配建筑设计各个环节，各个专业之间的协同设计，进一步的提高了装配建筑设计的质量和效率，为工程建设节省投入成本，增加了工程建设的经济效益。

参考文献

[1]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.

[2]车贵东.BIM技术在装配式建筑设计中的应用实践[J].低碳世界，2017，（29）：167-168.

[3]王超.分析BIM技术在装配式建筑设计中的实践[J].建筑工程技术与设计，2017，（27）：583.

[4]戴明立. BIM技术在装配式建筑中的应用[D].安徽建筑大学，2020.

[5]孙冰冰. BIM技术在装配式建筑中的价值分析[D].华北水利水电大学，2020.

[6]罗文城. BIM技术在装配式建筑质量管理中的应用[D].南昌大学，2020.