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[摘 要]在我國建筑业蓬勃发展过程中，有效的推动了装配式建筑设计的发展。装配式建筑不仅属于建筑领域的有效改革与创新，而且也是建筑行业落实国务院供给侧结构性改革的关键环节。如今，随着BIM技术的发展，将其应用到装配式建筑设计之中，不仅可以确保各个环节的有效衔接，而且还可以减少设计误差的发生，提高其工作效率，降低工程成本，有效的推动了装配式建筑设计的发展，确保我国建筑业的健康、可持续发展。本文结合河北省建筑科学研究院装配式示范项目，探讨了BIM技术在装配式建筑设计中的应用实践。
[关键词]BIM技术；装配式建筑设计；应用实践
中图分类号：TU17 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）41-0155-01
1 BIM技术与装配式建筑概述
1.1 BIM技术
BIM即建筑信息模型，通过可视化的界面将信息录入到数字化的三维模型中，真正实现了“所见即所得”的构想，利用计算机软件对相关信息进行统计和分析处理，为工程设计、建造以及运营提供科技支撑，通过可视化三维模型可以直观地反映工程项目设计和施工的各个环节，方便了各部门之间的沟通和讨论，并为重大决策提供了科学的依据，被广泛地应用于建筑项目设计、运行以及维护过程中。此外，BIM技术作为一种工程设计及建造管理的数据化工具，可以建筑项目的各项数据信息为基础构建的建筑信息模型，通过数字信息仿真模拟建筑项目所有的真实信息，为建筑项目设计以及建筑项目管理提供可靠的依据。
1.2 装配式建筑
1.2.1 装配式建筑
其一般是在工地上来对预制部品、部件进行装配而构成的建筑。通常情况下，装配式建筑包括装配式钢结构建筑、装配式混凝土建筑、装配式组合结构建筑及装配式木结构建筑等。
1.2.2 装配式建筑的优势
大大缩短建设工期。装配式建筑工程跟传统建筑在建设速度上相比优势非常明显，可以节时70%，最快7天建好一层楼。采用住宅装配式技术，去除了传统的砌体、二次结构、抹灰、外保温等施工流程，可以缩短项目工期。像造汽车一样造房子，以工业化生产方式取代劳动密集型的手工方式，从板材制作到后期拼接，可以大部实分现机械化作业，节省大量人力资源；环境污染少。传统建筑的施工都是用水泥、沙子、混凝土现场搅拌、垒砌，建筑过程中不但粉尘和建筑垃圾比较多。装配式建筑施工直接在现场进行装配、连接，可有效避免扬尘，有利于环境保护。装配式建筑施工技术的工厂化预制构件采用吊装装配工艺，减少了振捣泵所产生的施工噪音和建筑模板安装、拼装时铁锤敲击产生的噪音；节约资源。装配式建筑施工现场模板和现浇混凝土作业（湿作业）很少，避免水资源浪费，同时可以有效减少扬尘污染。采用装配式施工，最大限度减少了施工过程中一些材料的浪费，根据相关技术测算，每一百平方米住房可减少建筑垃圾5吨。
2 BIM技术在装配式建筑设计中的应用
2.1 BIM模型建立及图纸绘制
利用BIM技术建立数字化的装配式建筑信息模型，后续所有的设计工作全部围绕该模型展开。首先通过可视化的辅助图形编辑软件进行装配式建筑建模，根据测绘、地质等基础数据建立参数化的数据库，对装配式建筑各种构件结构的尺寸、规格等参数进行标注，使装配式建筑构件设计更加智能和便捷。同时由于模型中的某一参数数据发生改变，与之相关的所有构件信息都会随着更新变化，而BIM模型关联性的特点可以有效解决图纸之间的错、漏等导致的信息不一致的问题。此外，借助开放接口建立装配式建筑各种结构的参数化构件配置模块，为后期系统自动生成构件匹配与安装步骤奠定良好的基础。
2.2 BIM数据库创建
由于装配式建筑设计需要各种数据信息资源的支持，而这些数据资源数量众多且复杂，如果仅仅依靠传统的人工收集和管理，不仅增加了人力工作量，同时使数据信息资源的利用率降低。而利用BIM技术可以创建5D关联数据库，将装配式建筑设计所需要的各种信息资源进行全面的收集，为装配式建筑设计提供各种所需的数据信息，不仅提升了数据信息资源的管理效率，同时提高了资源的利用率。此外，BIM技术可以自动计算出装配式建筑的工程量，对装配式建筑实际施工成本进行预算，确保装配式建筑工程项目的经济效益。
2.3 构件拆分
将结构分析模型导入Revit形成的Revit结构模型，这其中需要导入的内容包含构件的界面轮廓、材质和钢筋信息，而且在导入前需要进行局部修正，然后再修正的基础之上对构建进行合理拆分。构建拆分需要注意需要对结构模型进行全面剖析，利用可视化编程实现结构模型中各部件和零件进行拆分，也需要把多个零件形成组件完成构件拆分。在进行拆分的过程中，要注意拆分前的计算步骤，根据建筑物的实际情况进行有层次地拆分工作，不能只按照主观想法进行拆分。
2.4 钢筋创建
根据构件中钢筋的构造要求和拆分原则建立构件中钢筋布置的程序流程，充分利用二次开发的程序调用，总结出钢筋相关参数信息的形成规律，并在这个规律的基础知识，合理地将钢筋布置规则应用于预制构件上。以预制梁为例预制梁的钢筋布置规则包括以下几点：1）纵筋在梁跨中后浇段中断开后浇段甩出长度为满足套筒安装的确定尺寸；2）梁端要取最大值，以确定箍筋加密区的范围，而剩余梁段则为非加密区。
2.5 埋件布置
在拆分原则的指导下，在进行预制构件埋件布置的时候，也需要进行合理的编辑。例如，在进行梁柱埋件的时候，要使用本身就含有埋件的内嵌式梁柱，但是这里需注意的是，梁柱、木板中的钢筋吊钩环依然需另外进行形状设计和设置，因为它需根据建筑物的结构和形状进行调整，这样才能使得建筑结构合理科学。另外，在进行预制柱埋件时，需建立专门的预制柱族进行布置。首先要将预制柱上，墙与柱连接的位置设置成相应的钢板的高度，且要设置确切的参数，且在模型搭建中，要不断根据建筑结构对此进行合理调整，以求使参数符合建筑模型的要求，为求更高的工作效率，工作人员需将参数关联为全局参数，这样就能从整体观察参数的合理性，且观察建筑结构的科学性，是非常有必要的。
3 结语
综上所述，BIM在装配式建筑设计中的构件拆分、钢筋创建、埋件布置中都能够发挥出巨大的作用。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，有效的提升了模型拆分和深化设计的质量，为预制构件的生产加工提供了极大的便利。加强对BIM技术在装配式建筑设计中应用的研究，能够推动建筑设计生产模型和管理理念的创新，进一步促进建筑产业的工业化发和信息化发展。
参考文献
[1]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.
[2]靳鸣，方长建，李春蝶. BIM技术在装配式建筑深化设计中的应用研究[J].施工技术，2017，46（16）：53-57.
[3]刘丹丹，赵永生，岳莹莹，杜康，郭衍涛. BIM技术在装配式建筑设计与建造中的应用[J].建筑结构，2017，47（15）：36-39+101.
[关键词]BIM技术；装配式建筑设计；应用实践
中图分类号：TU17 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）41-0155-01
1 BIM技术与装配式建筑概述
1.1 BIM技术
BIM即建筑信息模型，通过可视化的界面将信息录入到数字化的三维模型中，真正实现了“所见即所得”的构想，利用计算机软件对相关信息进行统计和分析处理，为工程设计、建造以及运营提供科技支撑，通过可视化三维模型可以直观地反映工程项目设计和施工的各个环节，方便了各部门之间的沟通和讨论，并为重大决策提供了科学的依据，被广泛地应用于建筑项目设计、运行以及维护过程中。此外，BIM技术作为一种工程设计及建造管理的数据化工具，可以建筑项目的各项数据信息为基础构建的建筑信息模型，通过数字信息仿真模拟建筑项目所有的真实信息，为建筑项目设计以及建筑项目管理提供可靠的依据。
1.2 装配式建筑
1.2.1 装配式建筑
其一般是在工地上来对预制部品、部件进行装配而构成的建筑。通常情况下，装配式建筑包括装配式钢结构建筑、装配式混凝土建筑、装配式组合结构建筑及装配式木结构建筑等。
1.2.2 装配式建筑的优势
大大缩短建设工期。装配式建筑工程跟传统建筑在建设速度上相比优势非常明显，可以节时70%，最快7天建好一层楼。采用住宅装配式技术，去除了传统的砌体、二次结构、抹灰、外保温等施工流程，可以缩短项目工期。像造汽车一样造房子，以工业化生产方式取代劳动密集型的手工方式，从板材制作到后期拼接，可以大部实分现机械化作业，节省大量人力资源；环境污染少。传统建筑的施工都是用水泥、沙子、混凝土现场搅拌、垒砌，建筑过程中不但粉尘和建筑垃圾比较多。装配式建筑施工直接在现场进行装配、连接，可有效避免扬尘，有利于环境保护。装配式建筑施工技术的工厂化预制构件采用吊装装配工艺，减少了振捣泵所产生的施工噪音和建筑模板安装、拼装时铁锤敲击产生的噪音；节约资源。装配式建筑施工现场模板和现浇混凝土作业（湿作业）很少，避免水资源浪费，同时可以有效减少扬尘污染。采用装配式施工，最大限度减少了施工过程中一些材料的浪费，根据相关技术测算，每一百平方米住房可减少建筑垃圾5吨。
2 BIM技术在装配式建筑设计中的应用
2.1 BIM模型建立及图纸绘制
利用BIM技术建立数字化的装配式建筑信息模型，后续所有的设计工作全部围绕该模型展开。首先通过可视化的辅助图形编辑软件进行装配式建筑建模，根据测绘、地质等基础数据建立参数化的数据库，对装配式建筑各种构件结构的尺寸、规格等参数进行标注，使装配式建筑构件设计更加智能和便捷。同时由于模型中的某一参数数据发生改变，与之相关的所有构件信息都会随着更新变化，而BIM模型关联性的特点可以有效解决图纸之间的错、漏等导致的信息不一致的问题。此外，借助开放接口建立装配式建筑各种结构的参数化构件配置模块，为后期系统自动生成构件匹配与安装步骤奠定良好的基础。
2.2 BIM数据库创建
由于装配式建筑设计需要各种数据信息资源的支持，而这些数据资源数量众多且复杂，如果仅仅依靠传统的人工收集和管理，不仅增加了人力工作量，同时使数据信息资源的利用率降低。而利用BIM技术可以创建5D关联数据库，将装配式建筑设计所需要的各种信息资源进行全面的收集，为装配式建筑设计提供各种所需的数据信息，不仅提升了数据信息资源的管理效率，同时提高了资源的利用率。此外，BIM技术可以自动计算出装配式建筑的工程量，对装配式建筑实际施工成本进行预算，确保装配式建筑工程项目的经济效益。
2.3 构件拆分
将结构分析模型导入Revit形成的Revit结构模型，这其中需要导入的内容包含构件的界面轮廓、材质和钢筋信息，而且在导入前需要进行局部修正，然后再修正的基础之上对构建进行合理拆分。构建拆分需要注意需要对结构模型进行全面剖析，利用可视化编程实现结构模型中各部件和零件进行拆分，也需要把多个零件形成组件完成构件拆分。在进行拆分的过程中，要注意拆分前的计算步骤，根据建筑物的实际情况进行有层次地拆分工作，不能只按照主观想法进行拆分。
2.4 钢筋创建
根据构件中钢筋的构造要求和拆分原则建立构件中钢筋布置的程序流程，充分利用二次开发的程序调用，总结出钢筋相关参数信息的形成规律，并在这个规律的基础知识，合理地将钢筋布置规则应用于预制构件上。以预制梁为例预制梁的钢筋布置规则包括以下几点：1）纵筋在梁跨中后浇段中断开后浇段甩出长度为满足套筒安装的确定尺寸；2）梁端要取最大值，以确定箍筋加密区的范围，而剩余梁段则为非加密区。
2.5 埋件布置
在拆分原则的指导下，在进行预制构件埋件布置的时候，也需要进行合理的编辑。例如，在进行梁柱埋件的时候，要使用本身就含有埋件的内嵌式梁柱，但是这里需注意的是，梁柱、木板中的钢筋吊钩环依然需另外进行形状设计和设置，因为它需根据建筑物的结构和形状进行调整，这样才能使得建筑结构合理科学。另外，在进行预制柱埋件时，需建立专门的预制柱族进行布置。首先要将预制柱上，墙与柱连接的位置设置成相应的钢板的高度，且要设置确切的参数，且在模型搭建中，要不断根据建筑结构对此进行合理调整，以求使参数符合建筑模型的要求，为求更高的工作效率，工作人员需将参数关联为全局参数，这样就能从整体观察参数的合理性，且观察建筑结构的科学性，是非常有必要的。
3 结语
综上所述，BIM在装配式建筑设计中的构件拆分、钢筋创建、埋件布置中都能够发挥出巨大的作用。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，有效的提升了模型拆分和深化设计的质量，为预制构件的生产加工提供了极大的便利。加强对BIM技术在装配式建筑设计中应用的研究，能够推动建筑设计生产模型和管理理念的创新，进一步促进建筑产业的工业化发和信息化发展。
参考文献
[1]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.
[2]靳鸣，方长建，李春蝶. BIM技术在装配式建筑深化设计中的应用研究[J].施工技术，2017，46（16）：53-57.
[3]刘丹丹，赵永生，岳莹莹，杜康，郭衍涛. BIM技术在装配式建筑设计与建造中的应用[J].建筑结构，2017，47（15）：36-39+101.