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

值分析一以某學(xué)校宿舍樓項(xiàng)目為例摘要：隨著國(guó)內(nèi)建筑行業(yè)的發(fā)展，裝配式建筑以其高效、環(huán)保、節(jié)約等優(yōu)勢(shì)得到了國(guó)家的大力推廣和快速成長(zhǎng)，而BIM技術(shù)因其參數(shù)化、仿真性、可視化、協(xié)作性等優(yōu)點(diǎn)，可較好地與裝配式建筑設(shè)計(jì)結(jié)合。本文通過總結(jié)某學(xué)校宿舍樓項(xiàng)目的裝配式BIM應(yīng)用，分析了BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用價(jià)值。關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)、裝配式建筑設(shè)計(jì)、預(yù)制構(gòu)件前言：裝配式建筑的特征是設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、生產(chǎn)工廠化、施工裝配化、裝修一體化和管理信息化，從研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制造、安裝等階段，實(shí)現(xiàn)建筑產(chǎn)品節(jié)能環(huán)保，并保證可持續(xù)發(fā)展的新型建筑生產(chǎn)方式°BIM技術(shù)為裝配式建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的技術(shù)保障，通過可視化設(shè)計(jì)，高效解決了專業(yè)間、預(yù)制構(gòu)件間的沖突問題，大大提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。1.裝配式建筑設(shè)計(jì)階段BIM應(yīng)用情況裝配式建筑設(shè)計(jì)是從項(xiàng)目的技術(shù)策劃開始，在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工安裝的全過程，均明確各階段工作要求，以保證裝配式建筑的整體實(shí)施效率和質(zhì)量。裝配式建筑的實(shí)施方案內(nèi)容包含：項(xiàng)目概況、管理工作機(jī)制、裝配式建筑標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)體系、關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)、裝修和機(jī)電設(shè)計(jì)、主體結(jié)構(gòu)工程施工、PC構(gòu)件安裝工藝、裝修機(jī)電一體化安裝、BIM信息化應(yīng)用情況等。在設(shè)計(jì)階段，BIM整合各專業(yè)基于裝配式建筑設(shè)計(jì)的內(nèi)容進(jìn)行校核、分析及優(yōu)化，各專業(yè)內(nèi)部及專業(yè)間在BIM平臺(tái)完成所需的綜合協(xié)調(diào)優(yōu)化，最終輸出各專業(yè)設(shè)計(jì)圖紙和BIM裝配式應(yīng)用成果交付會(huì)審。裝配式建筑的BIM應(yīng)用包含了全專業(yè)一體化設(shè)計(jì)、三維可視化設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)校審協(xié)調(diào)及優(yōu)化、預(yù)制構(gòu)件拆分設(shè)計(jì)、預(yù)留預(yù)埋、裝配式輔助專項(xiàng)計(jì)算、施工安裝模擬等。設(shè)計(jì)完結(jié)后，BIM進(jìn)行總結(jié)整理，把優(yōu)化過的構(gòu)件成果、戶型成果等入庫歸檔，并將設(shè)計(jì)階段成果延續(xù)應(yīng)用到生產(chǎn)及施工階段。1.BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用1.BIM統(tǒng)一技術(shù)措施為充分考慮裝配式建筑設(shè)計(jì)的具體應(yīng)用需要，保證BIM模型的有效傳遞和使用，設(shè)計(jì)前期需提出明確的裝配式BIM設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，如模型構(gòu)件顏色、模型拆分與合成原則、模型及構(gòu)件命名規(guī)則、裝配式模型視圖創(chuàng)建規(guī)則等，保障項(xiàng)目的順利實(shí)施及后期信息傳遞。1.1.全專業(yè)一體化設(shè)計(jì)基于BIM平臺(tái)，裝配式建筑通過實(shí)現(xiàn)建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電、內(nèi)裝的全專業(yè)一體化設(shè)計(jì)（圖1），統(tǒng)一各專業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)則，明確協(xié)同工作流程，提高設(shè)計(jì)階段各專業(yè)的溝通協(xié)作效率及設(shè)計(jì)成果的標(biāo)準(zhǔn)化程度。11可壯L：11可壯L：■體化和11曾提揮存模型1.1.三維可視化設(shè)計(jì)BIM模型中的預(yù)制構(gòu)件在顏色上要與主體現(xiàn)澆部分區(qū)分，利用BIM模型的可視化制作展示裝配式內(nèi)容所需要的分析圖，如標(biāo)準(zhǔn)層預(yù)制構(gòu)件三維拆分圖（圖2）、樓棟預(yù)制構(gòu)件三維分布圖、預(yù)制構(gòu)件節(jié)點(diǎn)分析圖等。根據(jù)分析圖繼續(xù)優(yōu)化裝配式建筑設(shè)計(jì)方案，并輸出最終優(yōu)化成果，輔助完成裝配式實(shí)施方案的認(rèn)證工作。圖21.1.預(yù)制構(gòu)件優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)用BIM技術(shù)對(duì)各專業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行校審及沖突檢測(cè)，如預(yù)制構(gòu)件內(nèi)部、預(yù)制構(gòu)件之間（圖3）。根據(jù)校審結(jié)果提出優(yōu)化意見并對(duì)構(gòu)件進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)一步完善各構(gòu)件之間的關(guān)系，特別是復(fù)雜部位和關(guān)鍵的施工節(jié)點(diǎn)需要進(jìn)行充分論證，保證預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)的合理及安全。

圖3困*構(gòu)fl?垸0圖3困*構(gòu)fl?垸0■策冉貌3!做制頭肩|也石濾險(xiǎn)徑皆您櫛0耳刑fl!昔良一I1.1.預(yù)留預(yù)埋應(yīng)用BIM技術(shù)綜合優(yōu)化管線后，對(duì)預(yù)留洞口進(jìn)行復(fù)核，解決設(shè)計(jì)中預(yù)留洞口錯(cuò)漏，以及構(gòu)件和構(gòu)件、吊裝洞口、預(yù)留洞口等之間的碰撞問題，在預(yù)制構(gòu)件模型如疊合板中加入線管線盒等預(yù)留預(yù)埋條件（圖4），錄入相應(yīng)的非幾何信息，提高預(yù)留預(yù)埋的準(zhǔn)確性。圖41.1.構(gòu)件庫和戶型庫根據(jù)裝配式建筑的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)原則，應(yīng)用BIM技術(shù)設(shè)計(jì)預(yù)制構(gòu)件（圖5）及標(biāo)準(zhǔn)戶型，并建立裝配式建筑的構(gòu)件庫和戶型庫，使構(gòu)件規(guī)格化，戶型標(biāo)準(zhǔn)化，

從而減少設(shè)計(jì)上的錯(cuò)誤，提高專業(yè)出圖效率，并在預(yù)制構(gòu)件的加工和現(xiàn)場(chǎng)安裝環(huán)節(jié)上極大提升了工作效率。4詬心宿杓斤日IW..竟|汁而用1電1.1.裝配式輔助專項(xiàng)計(jì)算基于優(yōu)化后的精細(xì)化預(yù)制裝配BIM模型及戶型BIM模型，輸出與裝配式建筑技術(shù)評(píng)分表相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，如預(yù)制凸窗體積、預(yù)制疊合板體積、預(yù)制內(nèi)隔墻長(zhǎng)度（圖6）、豎向主體結(jié)構(gòu)投影面積、疊合板面積、豎向總投影面積等，輔助完成裝配率統(tǒng)計(jì)等專項(xiàng)的指標(biāo)計(jì)算評(píng)估。祿準(zhǔn)層*刮內(nèi)毗分布罔1.1.施工安裝模擬使用精細(xì)化的BIM模型進(jìn)行安裝工藝流程模擬分析（圖7）,根據(jù)模擬分析結(jié)果再次優(yōu)化，并將優(yōu)化后的模擬動(dòng)畫用于輔助施工方案認(rèn)證和技術(shù)交底，使相關(guān)人員更直觀全面地掌握工藝流程、安裝順序、質(zhì)量要求等，指導(dǎo)施工方案的編制，科學(xué)組織施工。1.BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用價(jià)值分析BIM技術(shù)不僅提高了裝配式建筑設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)精度，同時(shí)還構(gòu)建了裝配式建筑的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)體系和數(shù)據(jù)庫，以便有效傳遞信息到生產(chǎn)和施工安裝階段進(jìn)行應(yīng)用，發(fā)揮了信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)進(jìn)度、質(zhì)量、成本的科學(xué)控制，打造了數(shù)字化的綠色智慧建筑。1.1.提高裝配式建筑的設(shè)計(jì)效率在裝配式建筑設(shè)計(jì)過程中，通過BIM技術(shù)搭建了高效的協(xié)同應(yīng)用平臺(tái)，設(shè)計(jì)單位、建設(shè)單位和施工單位可以基于BIM平臺(tái)相互交流溝通，快速傳遞信息，調(diào)整設(shè)計(jì)方案的內(nèi)容。同時(shí)，應(yīng)用BIM技術(shù)可快速進(jìn)行各專業(yè)間的沖突檢查，協(xié)助設(shè)計(jì)人員盡早發(fā)現(xiàn)問題并優(yōu)化處理。最后，利用優(yōu)化后的BIM模型生成可視化視圖，直觀查看預(yù)制構(gòu)件的拼裝效果，提高裝配式建筑的設(shè)計(jì)效率。1.1.提高裝配式建筑的設(shè)計(jì)精度利用BIM技術(shù)對(duì)裝配式建筑進(jìn)行精細(xì)化設(shè)計(jì)，對(duì)構(gòu)件的幾何尺寸、內(nèi)部鋼筋直徑、鋼筋之間的間距、預(yù)留預(yù)埋等重要參數(shù)進(jìn)行精確的設(shè)計(jì)及定位，直觀查看待拼裝預(yù)制構(gòu)件之間的契合度，避免了設(shè)計(jì)精度不足及設(shè)計(jì)誤差帶來的工期延誤和材料人力資源的浪費(fèi)。1.1.實(shí)現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，主要是指預(yù)制構(gòu)件的樣式、規(guī)格及尺寸的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)°BIM技術(shù)可以對(duì)預(yù)制構(gòu)件信息進(jìn)行收集、整合、歸類、存儲(chǔ)、共享，在設(shè)計(jì)時(shí)將同類型構(gòu)件進(jìn)行優(yōu)化，建立起裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件庫。預(yù)制構(gòu)件庫的建立，為裝配式建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的制定提供了可視化素材。通過積累裝配式戶型，建立戶型庫，節(jié)省同類項(xiàng)目戶型設(shè)計(jì)和優(yōu)化調(diào)整的時(shí)間，豐富了裝配式建筑的戶型規(guī)格，滿足了住宅多樣化的需求。1.1.實(shí)現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件的信息延續(xù)性通過BIM統(tǒng)一技術(shù)措施對(duì)BIM模型的內(nèi)容、深度、構(gòu)件顏色、構(gòu)件材質(zhì)、建模方式、拆分原則等進(jìn)行規(guī)范后，設(shè)計(jì)階段的BIM模型可有效傳遞到生產(chǎn)及施工安裝階段，體現(xiàn)BIM信息技術(shù)的延續(xù)應(yīng)用屬性，且在生產(chǎn)施工安裝前可對(duì)其進(jìn)行動(dòng)畫模擬，以便做好施工前的準(zhǔn)備，實(shí)現(xiàn)了預(yù)制構(gòu)件的BIM數(shù)據(jù)與工廠預(yù)制數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)和轉(zhuǎn)化。1.結(jié)語BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)中的實(shí)踐應(yīng)用，解決了由于預(yù)制構(gòu)件在設(shè)計(jì)階段、生產(chǎn)加工階段和施工安裝階段之間信息斷層造成的能源和資源浪費(fèi)。通過建立BIM參數(shù)化預(yù)制構(gòu)件及深化預(yù)制構(gòu)件節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，再利用預(yù)制構(gòu)件模擬施工安裝等手段，實(shí)現(xiàn)裝配式建筑從粗放到細(xì)致安裝的轉(zhuǎn)變。裝配式建筑的建造模式，與傳統(tǒng)建造模式相比，具有工期縮短、勞動(dòng)力利用合理、工程質(zhì)量提高、能耗降低和成本控制等優(yōu)勢(shì)°BIM技術(shù)為裝配式建筑設(shè)計(jì)提供了新的發(fā)展理念，充分發(fā)揮出了信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)了其發(fā)展進(jìn)度，有效提高了裝配式