江旻華

（樟樹(shù)市建筑設(shè)計(jì)院）

引言

裝配式建筑是現(xiàn)代新興的一種建筑方式，應(yīng)用中首先由生產(chǎn)廠家預(yù)先購(gòu)置建筑配件，同時(shí)對(duì)配件進(jìn)行裝修，之后直接在建筑場(chǎng)地內(nèi)，將各配件相互搭建，再采用相應(yīng)的工藝來(lái)進(jìn)行連接即可，此建筑方式具有成本低、效率高、工作量小的優(yōu)點(diǎn)。但在應(yīng)用此建筑方式時(shí)，需要重視結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題，如果結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不當(dāng)，不但會(huì)影響建筑的美觀，還可能影響建筑的質(zhì)量所以在傳統(tǒng)的應(yīng)用當(dāng)中，需要先對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，再依靠設(shè)計(jì)指示來(lái)進(jìn)行搭建，而傳統(tǒng)方式的工作效率較低，同時(shí)因?yàn)槿斯つ芰λ?，很容易出現(xiàn)設(shè)計(jì)不合理的問(wèn)題，因此在現(xiàn)代視角下，利用BIM技術(shù)來(lái)幫助設(shè)計(jì)具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1 裝配飾建筑原理

因?yàn)閭鹘y(tǒng)的土木工程類(lèi)建設(shè)工藝流程較為漫長(zhǎng)，同時(shí)可能造成一定程度上的資源浪費(fèi)，所以為了避免此類(lèi)現(xiàn)象，裝配式建筑方式應(yīng)運(yùn)而出。裝配式建筑方式主要依靠廠家流水線生產(chǎn)出的配件（或者依照用戶個(gè)性化需求進(jìn)行定制），再采用相應(yīng)的連接方法將各配件組合，形成完整的建筑工程。在此方式之下，還能夠針對(duì)各配件進(jìn)行初步的裝修工作，降低了之后的成本投入[1]。在裝配式建筑方式當(dāng)中，通常情況下需要先驚現(xiàn)設(shè)計(jì)工作，設(shè)計(jì)工作內(nèi)容主要包括，配件預(yù)制件位置設(shè)計(jì)、配件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)、配件結(jié)構(gòu)規(guī)模設(shè)計(jì)等，只有在這些設(shè)計(jì)內(nèi)容被滿足的前提下，才能實(shí)現(xiàn)合理的裝配式建筑設(shè)計(jì)方案，如果方案出現(xiàn)不合理則可能導(dǎo)致工程質(zhì)量受損[2]。

2 BIM技術(shù)分析

2.1 三維建模功能

在BIM技術(shù)功能體系當(dāng)中，三維建模功能是此項(xiàng)技術(shù)的核心技術(shù)之一，其主要能夠依照輸入的數(shù)據(jù)、參數(shù)、信息等進(jìn)行三維建模，使數(shù)據(jù)等能夠立體展示，體現(xiàn)出較高的直觀性。在三維建模工作當(dāng)中，設(shè)計(jì)人員可以直觀的了解到模型當(dāng)中的缺陷，例如結(jié)構(gòu)位置是否合理、建筑是否對(duì)周邊環(huán)境造成了影響等，之后還可以直接在模型模型上進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)繼續(xù)觀測(cè)調(diào)整后模型的狀態(tài)直至設(shè)計(jì)達(dá)到合理為止[3]。

2.2 系統(tǒng)計(jì)算功能

設(shè)計(jì)是否合理，除了涉及結(jié)構(gòu)的位置以外，還與結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、強(qiáng)度有關(guān)，在BIM技術(shù)之下，其系統(tǒng)自帶多種數(shù)學(xué)模型，能夠結(jié)合設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，對(duì)設(shè)計(jì)中各結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，設(shè)計(jì)人員同樣能夠?qū)Υ诉M(jìn)行觀測(cè)，結(jié)構(gòu)力學(xué)體系是否合理，此舉有助于建筑設(shè)計(jì)的質(zhì)量。此外，在設(shè)計(jì)人員對(duì)模型進(jìn)行調(diào)整之后，BIM技術(shù)系統(tǒng)依舊會(huì)對(duì)調(diào)整后的結(jié)構(gòu)力學(xué)體系進(jìn)行計(jì)算，說(shuō)明BIM技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值較高。

2.3 模擬功能

針對(duì)裝配式建筑施工流程而言，其裝配結(jié)構(gòu)制造的每一步都可能造成工程質(zhì)量的下滑，所以為了避免制造工藝問(wèn)題帶來(lái)的負(fù)面影響，在BIM技術(shù)之下，能夠模擬每項(xiàng)制造工藝的標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)作，對(duì)其中參數(shù)、指標(biāo)、位置等進(jìn)行模擬，同時(shí)人工可以在一旁不斷的進(jìn)行調(diào)試，保障各項(xiàng)制造工藝的參數(shù)都達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)。

3 BIM模塊化設(shè)計(jì)方法在裝配式建筑中的應(yīng)用

3.1 戶內(nèi)設(shè)計(jì)

根據(jù)用戶需求或者設(shè)計(jì)需求，將其錄入為數(shù)據(jù)資料，之后將數(shù)據(jù)資料傳輸至BIM技術(shù)系統(tǒng)，即可得到相應(yīng)的三維模型。針對(duì)三維模型設(shè)計(jì)師可以依照需求，對(duì)模型當(dāng)中的戶內(nèi)設(shè)計(jì)模塊進(jìn)行調(diào)整，例如設(shè)備模塊等，調(diào)整當(dāng)中要注意戶內(nèi)模塊是否會(huì)與模型中的戶型模塊、結(jié)構(gòu)模塊產(chǎn)生沖突，如果存在沖突現(xiàn)象，那么就必須對(duì)模型進(jìn)行調(diào)整，直至沖突被消除位置。此外，出于對(duì)之后精裝修設(shè)計(jì)的考慮，在戶內(nèi)設(shè)計(jì)時(shí)通過(guò)BIM技術(shù)還能夠了解部分預(yù)制件的設(shè)計(jì)安裝，例如電插頭等，通過(guò)BIM模型可以對(duì)電插頭的安裝位置、電路走向進(jìn)行設(shè)計(jì)或者調(diào)整，在此處要注重美觀性以及功能性。

3.2 戶外設(shè)計(jì)

戶外設(shè)計(jì)方面，主要包括了裝配式結(jié)構(gòu)的構(gòu)成、裝配式建筑對(duì)周邊環(huán)境的影響、裝配式結(jié)構(gòu)之間的應(yīng)力。在裝配式結(jié)構(gòu)的構(gòu)成方面，主要依照設(shè)計(jì)需求，在三維模型當(dāng)中模擬裝配結(jié)構(gòu)構(gòu)成的流程，同時(shí)觀測(cè)各結(jié)構(gòu)之間是否存在力學(xué)結(jié)構(gòu)不合理、強(qiáng)度等問(wèn)題以及其各自產(chǎn)生的原因，之后通過(guò)商討得出相應(yīng)的處理措施，再通過(guò)BIM技術(shù)模擬處理措施，確認(rèn)處理措施的有效性；在裝配式建筑對(duì)周邊環(huán)境的影響方面，因?yàn)檠b配式建筑施工同樣會(huì)面臨不規(guī)則沉降的問(wèn)題，針對(duì)此類(lèi)現(xiàn)象，可以通過(guò)BIM技術(shù)建模的分析，了解建筑整體結(jié)構(gòu)與地基的力學(xué)關(guān)系，如果力學(xué)關(guān)系顯示不規(guī)則，那么就可能出現(xiàn)不規(guī)則沉降，需要對(duì)此進(jìn)行處理。另外，裝配式建筑施工還可能對(duì)周邊環(huán)境的中的線路造成影響，通過(guò)BIM技術(shù)的模擬功能，能夠?qū)Υ诉M(jìn)行調(diào)節(jié)，避免兩者出現(xiàn)沖突；在裝配式結(jié)構(gòu)之間的應(yīng)力方面，主要是指建筑結(jié)構(gòu)本身的應(yīng)力結(jié)構(gòu)，因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)裝配式設(shè)計(jì)工作當(dāng)中，很容易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的不合理，導(dǎo)致裝配結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不足，而在BIM技術(shù)之下，通過(guò)系統(tǒng)計(jì)算功能，能夠?qū)崟r(shí)了解到裝配結(jié)構(gòu)當(dāng)前位置的應(yīng)力，再結(jié)合施工需求，即可得知當(dāng)前設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)是否合理。

3.3 標(biāo)準(zhǔn)層設(shè)計(jì)

標(biāo)準(zhǔn)層設(shè)計(jì)主要是指裝配式戶型之間完善的功能設(shè)計(jì)，在理論角度上，完整的標(biāo)準(zhǔn)層設(shè)計(jì)當(dāng)中應(yīng)當(dāng)包括樓梯間、電梯間、前室、走廊、空調(diào)板、水暖井等等，而這些設(shè)計(jì)內(nèi)容均反應(yīng)出了空間占用率規(guī)劃、功能性設(shè)計(jì)、裝修設(shè)計(jì)的問(wèn)題。在BIM模塊化設(shè)計(jì)之下，設(shè)計(jì)人員能夠根據(jù)需求標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)這些設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整設(shè)計(jì)，以樓梯間為例，樓梯間的設(shè)計(jì)質(zhì)量主要包括了樓梯間距、應(yīng)力結(jié)構(gòu)、整體長(zhǎng)度與寬度等，在此基礎(chǔ)上采用BIM技術(shù)對(duì)樓梯進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化建模，通過(guò)不斷的調(diào)整即可實(shí)現(xiàn)合理的樓梯間設(shè)計(jì)方案。此外，在部分技術(shù)類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)當(dāng)中，通過(guò)BIM設(shè)計(jì)同樣可以對(duì)其電路、設(shè)備等進(jìn)行調(diào)整。

4 結(jié)語(yǔ)

本文主要分析了BIM的模塊化設(shè)計(jì)方法在裝配式建筑中的應(yīng)用，分析工作首先針對(duì)裝配飾建筑的原理進(jìn)行了概述，之后對(duì)BIM技術(shù)的功能進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，最終，在裝配式建筑視角下，探討了BIM模塊化設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用，主要包括戶內(nèi)設(shè)計(jì)、戶外設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)層設(shè)計(jì)三個(gè)方面。