基于BIM的裝配式建筑設(shè)計(jì)效率研究

(中民筑友科技產(chǎn)業(yè)集團(tuán)，長(zhǎng)沙 410075)

引言

對(duì)比傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)，裝配式建筑需在建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電施工圖流程上增加預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)階段。根據(jù)裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系，按結(jié)構(gòu)受力要求和建筑構(gòu)造要求，拆分成單個(gè)預(yù)制構(gòu)件，并詳細(xì)標(biāo)注每個(gè)預(yù)制構(gòu)件的材料、外形尺寸、鋼筋、預(yù)埋件等信息。預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)需在滿足建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上充分考慮制造和安裝的便利，避免錯(cuò)漏碰缺，綜合考慮運(yùn)輸、吊裝、保存等過程中的要求，提前預(yù)見問題，并在設(shè)計(jì)中予以解決，相比傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，對(duì)設(shè)計(jì)師提出了更高的要求[1]。

建立精細(xì)的模型能反應(yīng)真實(shí)的建筑模型，確保在設(shè)計(jì)階段及時(shí)發(fā)現(xiàn)各類問題，解決構(gòu)件設(shè)計(jì)精準(zhǔn)度的問題； 但精細(xì)的模型需更多的時(shí)間，影響設(shè)計(jì)效率，構(gòu)件設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)度和效率之間存在一定的矛盾。BIM技術(shù)具有可視化、協(xié)調(diào)性、參數(shù)化、模擬性、優(yōu)化性及可出圖等特點(diǎn)[2]。應(yīng)用BIM軟件進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)，既解決了構(gòu)件設(shè)計(jì)精準(zhǔn)度問題，又解決因構(gòu)件數(shù)量多、構(gòu)件設(shè)計(jì)繁瑣導(dǎo)致設(shè)計(jì)效率不高的問題。采用BIM軟件進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)，需要有專業(yè)的預(yù)制構(gòu)件BIM設(shè)計(jì)軟件，制訂科學(xué)合理的設(shè)計(jì)實(shí)施方案。

1 PLANBAR預(yù)制設(shè)計(jì)

目前，在中國(guó)主流的BIM軟件有Revit、Tekla、PKPM、盈建科、CATIA、Rhino、SolidWorks等，分別在各自擅長(zhǎng)的領(lǐng)域取得了一定的成果，但距離真正用于預(yù)制構(gòu)件完整設(shè)計(jì)，還有很多專業(yè)性、細(xì)節(jié)性的問題待解決[3-5]。

由奧地利內(nèi)梅切克公司開發(fā)的預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)軟件“PLANBAR”(原名為Allplan)已在全球多個(gè)國(guó)家使用，是目前市場(chǎng)上成熟的預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)軟件[6]，其包含的功能主要有：建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)分析、預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)、生成生產(chǎn)數(shù)據(jù)、項(xiàng)目管理等。因建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)分析、項(xiàng)目管理國(guó)內(nèi)均已有成熟的軟件，國(guó)內(nèi)企業(yè)引入該軟件主要是使用它的預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)和生成生產(chǎn)數(shù)據(jù)兩項(xiàng)功能，進(jìn)行參數(shù)化的PC構(gòu)件拆分，及生成各種圖、表、數(shù)據(jù)與工業(yè)化生產(chǎn)、ERP管理、工程管理進(jìn)行對(duì)接，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)信息化與工業(yè)化的融合。作為可視化3D設(shè)計(jì)軟件，PLANBAR在碰撞檢測(cè)、過程可視、模型精準(zhǔn)等方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。目前，通過PLANBAR設(shè)計(jì)，將各種預(yù)制構(gòu)件分為三大類：墻、板、異形件，部分預(yù)制構(gòu)件模型見圖1。

圖1 預(yù)制構(gòu)件模型

通過以一棟3層的框架結(jié)構(gòu)會(huì)所，對(duì)使用PLANBAR與CAD(天正)進(jìn)行設(shè)計(jì)效率對(duì)比，通過計(jì)時(shí)實(shí)測(cè)，消耗設(shè)計(jì)時(shí)間見表1。

表1 預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)耗時(shí)統(tǒng)計(jì)表

分析表1，采用PLANBAR耗費(fèi)的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于CAD耗時(shí)，得出PLANBAR存在兩個(gè)主要問題：

(1)智能化設(shè)計(jì)程度欠缺：墻體外飾面板、結(jié)構(gòu)件的鋼筋，均需手工布置，建模耗時(shí)較多。

(2)出圖策略不合理：延用CAD的出圖思路，定義的出圖布局中單個(gè)視圖內(nèi)顯示多種信息，導(dǎo)致自動(dòng)生成的尺寸凌亂，只能放棄尺寸自動(dòng)生成，全部采用手動(dòng)添加； 信息集中顯示的視圖，對(duì)構(gòu)件的適應(yīng)性比較差，一旦某構(gòu)件視圖表達(dá)不合理，則需要重新調(diào)整出圖布局，而調(diào)用新出圖布局，則使用此出圖布局的所有構(gòu)件生產(chǎn)圖上原有的手動(dòng)標(biāo)注需要進(jìn)行調(diào)整； 幾次出圖布局調(diào)整下來，導(dǎo)致圖紙修改耗時(shí)較長(zhǎng)。

2 GDL參數(shù)設(shè)計(jì)

GDL是一種參數(shù)化設(shè)計(jì)語言，可用于開發(fā)智能型參數(shù)化建筑信息模型，同樣可用于制作參數(shù)化的預(yù)制構(gòu)件[7]； 主要用于異形構(gòu)件、特殊節(jié)點(diǎn)的高效建模。對(duì)于創(chuàng)建一個(gè)完整的參數(shù)化智能構(gòu)件，要用到的腳本模塊包括：參數(shù)、主腳本、參數(shù)腳本、對(duì)話框腳本、2D腳本、3D腳本、資源。詳見圖2。

圖2 智能構(gòu)件腳本編輯界面

對(duì)于外形尺寸，在智能構(gòu)件腳本編輯器中采用3D基本形狀指令：BOX、CYLLIND、PRISM等，外加3D空間坐標(biāo)變換指令和實(shí)體命令就能基本完成所有我們想要得到的預(yù)制構(gòu)件輪廓，在生成輪廓的同時(shí)可以對(duì)其賦予材料。

對(duì)于鋼筋，其創(chuàng)建方式要復(fù)雜一些，需要定義三大部分的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：鋼筋參數(shù)、鋼筋形狀、鋼筋放置方式。鋼筋參數(shù)包括：鋼筋標(biāo)準(zhǔn)、鋼筋等級(jí)、鋼筋直徑； 鋼筋形狀包括：形狀類型(見圖3)、形狀尺寸、彎鉤角度、彎鉤長(zhǎng)度、彎折因子； 鋼筋放置包括：放置方式(見圖4)、放置區(qū)域、偏移、間距、數(shù)量、XYZ方向的空間旋轉(zhuǎn)角度。以上所有內(nèi)容均需與軟件數(shù)據(jù)庫中內(nèi)容相匹配。使用鋼筋基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中的指令結(jié)合構(gòu)件本身鋼筋信息在3D腳本中輸入正確的邏輯語句，獲得匹配的鋼筋信息。

圖3 鋼筋形狀類型

圖4 鋼筋方式

圖5 剪力墻智能構(gòu)件

以帶暗柱的剪力墻為例，其參數(shù)化智能構(gòu)件模型及控制界面如圖5所示。

根據(jù)所采用裝配式建筑體系建立各類參數(shù)化智能構(gòu)件，可解決特殊構(gòu)件和結(jié)構(gòu)鋼筋設(shè)計(jì)效率低的問題，填補(bǔ)PLANBAR的設(shè)計(jì)短板，見圖6。

圖6 各類參數(shù)化智能構(gòu)件

3 構(gòu)件預(yù)埋設(shè)計(jì)[8]

預(yù)制構(gòu)件的預(yù)埋件可歸為三類：連接預(yù)埋件、水電預(yù)埋件、輔助預(yù)埋件。連接預(yù)埋件又分為構(gòu)件自身連接用的預(yù)埋件(如墻體連接件)和用于與其它構(gòu)件進(jìn)行連接的預(yù)埋件(如普通套筒)； 水電預(yù)埋件包括各種電氣元件、水電管道、套管等； 輔助預(yù)埋件則包括用于脫模、翻轉(zhuǎn)、起吊的各類吊具及一些用于生產(chǎn)時(shí)起固定、支撐作用的部件。

3.1 連接預(yù)埋件

預(yù)埋件的設(shè)計(jì)非常繁瑣，需要非常仔細(xì)的分類設(shè)計(jì)，現(xiàn)分三大類來定義：符號(hào)預(yù)埋件、線性預(yù)埋件、面預(yù)埋件。按個(gè)數(shù)統(tǒng)計(jì)的如：吊釘、彎頭、JDG86盒等定義為符號(hào)預(yù)埋件； 按長(zhǎng)度來統(tǒng)計(jì)的如：JDG20線管、門窗副框、防水橡膠條等定義為線性預(yù)埋件； 按面積來統(tǒng)計(jì)的如： 100mm厚XPS、免拆模、外掛飾面板等定義為面預(yù)埋件?；炷令A(yù)制構(gòu)件的一些預(yù)埋件之間存在一定的關(guān)聯(lián)，為了便于放置、簡(jiǎn)化操作，可將有關(guān)聯(lián)的預(yù)埋件、3D實(shí)體、鋼筋做一個(gè)預(yù)埋件組，實(shí)現(xiàn)多個(gè)元素同時(shí)放置，分開統(tǒng)計(jì)。如將吊孔、吊具與抗拔鋼筋做成一個(gè)預(yù)埋件組(3D實(shí)體+符號(hào)預(yù)埋件+鋼筋)，則可一個(gè)動(dòng)作，即形成了吊孔輪廓，又同時(shí)放置了吊具和抗拔鋼筋，且在統(tǒng)計(jì)物料時(shí)吊具會(huì)按符號(hào)預(yù)埋件來統(tǒng)計(jì)個(gè)數(shù)，而抗拔鋼筋會(huì)按鋼筋等級(jí)和直徑來統(tǒng)計(jì)重量， 3D實(shí)體則不會(huì)作為物料輸出。

3.2 水電預(yù)埋

水電預(yù)埋，是預(yù)埋設(shè)計(jì)中最復(fù)雜的部分，在傳統(tǒng)預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)中，先由工藝設(shè)計(jì)師完成初步工藝圖(預(yù)制構(gòu)件的外形尺寸設(shè)計(jì)、鋼筋布置、連接預(yù)埋件和輔助預(yù)埋件的布置)，然后交由機(jī)電設(shè)計(jì)師來布置水電預(yù)埋件。為了精準(zhǔn)布置水電預(yù)埋件，機(jī)電設(shè)計(jì)師需根據(jù)水電施工圖、構(gòu)件布局圖、構(gòu)件初步工藝圖，將所有水電預(yù)埋件分解到各個(gè)預(yù)制構(gòu)件的對(duì)應(yīng)視圖上。這項(xiàng)工作非常繁瑣，并且水電預(yù)埋件經(jīng)常會(huì)與鋼筋以及連接預(yù)埋件、生產(chǎn)用預(yù)埋件發(fā)生沖突，專業(yè)間協(xié)商調(diào)整的次數(shù)很多，預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)周期拉得也比較長(zhǎng)。

利用PLANBAR的協(xié)同設(shè)計(jì)功能，提出區(qū)別于傳統(tǒng)方式的新水電預(yù)埋設(shè)計(jì)流程(圖7)和設(shè)計(jì)方法[9]。在工藝設(shè)計(jì)師完成工藝拆分模型(具有準(zhǔn)確輪廓的預(yù)制構(gòu)件模型)后，水電預(yù)埋師即可在工藝拆分模型上放置水電預(yù)埋件。工藝設(shè)計(jì)與水電預(yù)埋由原來的前后工作變?yōu)椴⑿泄ぷ?，在工藝設(shè)計(jì)周期中，水電預(yù)埋的時(shí)間幾乎可以全部減掉，有效縮短預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)周期。

圖7 設(shè)計(jì)流程對(duì)比

在設(shè)計(jì)方法上，采用PLANBAR方式來進(jìn)行水電預(yù)埋與傳統(tǒng)方式有兩項(xiàng)不同之處：

(1)機(jī)電設(shè)計(jì)師需對(duì)傳統(tǒng)水電施工圖進(jìn)行簡(jiǎn)單處理，注明需預(yù)埋的部分；

(2)增設(shè)水電預(yù)埋設(shè)計(jì)師，專職于水電預(yù)埋工作，將機(jī)電設(shè)計(jì)師從水電預(yù)埋工作中解脫出來。水電預(yù)埋時(shí)，水電預(yù)埋設(shè)計(jì)師只需將水電施工圖導(dǎo)入PLANBAR，根據(jù)圖中所示位置放入對(duì)應(yīng)的預(yù)埋件，預(yù)埋件即可自動(dòng)歸屬于該預(yù)制構(gòu)件，并在對(duì)應(yīng)的構(gòu)件視圖中正確顯示、并自動(dòng)標(biāo)注尺寸、統(tǒng)計(jì)水電預(yù)埋材料。并且，采用PLANBAR方式可在模型中對(duì)各類預(yù)制構(gòu)件(如：墻、板、柱、梁等)同時(shí)進(jìn)行水電預(yù)埋。通過可視化的模型、集中的操作，確保水電預(yù)埋的高效和準(zhǔn)確，大大減輕設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)和校對(duì)工作。

4 一鍵出圖

預(yù)制構(gòu)件的出圖分為構(gòu)件生產(chǎn)圖和構(gòu)件安裝圖[10]。構(gòu)件安裝圖各種BIM軟件都能出，構(gòu)件生產(chǎn)圖則比較復(fù)雜，包含有各種視圖、尺寸標(biāo)注、表格、圖例、大樣、技術(shù)說明、圖簽等信息，大部分BIM軟件都需要手動(dòng)一步步生成，是制約BIM設(shè)計(jì)效率的關(guān)鍵所在。如何高效、高質(zhì)地輸出生產(chǎn)圖紙，是預(yù)制構(gòu)件BIM軟件需要重點(diǎn)解決的一大難題[8]。

PLANBAR的構(gòu)件快速出圖思路是：定義構(gòu)件出圖布局、模型調(diào)用出圖布局、一鍵生成生產(chǎn)圖、局部手動(dòng)修改。出圖速度很快，但要保證出圖質(zhì)量，需要在前期的出圖布局定義中精確設(shè)置好每個(gè)視圖、表格、圖例、大樣、技術(shù)說明、圖簽、尺寸標(biāo)注等的顯示內(nèi)容和顯示樣式，工作非常繁瑣、需花費(fèi)大量的時(shí)間來設(shè)置和調(diào)整。總結(jié)出圖布局如下：

(1)分類展示

可將混凝土預(yù)制構(gòu)件根據(jù)體系分為：內(nèi)隔墻、外隔墻、內(nèi)隔墻梁、外隔墻梁、預(yù)制剪力墻內(nèi)墻、預(yù)制剪力墻外墻、外掛墻、疊合梁、預(yù)應(yīng)力疊合梁、疊合板、預(yù)應(yīng)力空心板、預(yù)應(yīng)力疊合板、框架柱、樓梯、陽臺(tái)、空調(diào)板、飄窗等類型，每類根據(jù)構(gòu)件特點(diǎn)和尺寸建立1～2個(gè)出圖布局。此外，混凝土預(yù)制構(gòu)件在生產(chǎn)線上，一般都是先支模確定輪廓，再布置鋼筋，然后放置預(yù)埋件，這三項(xiàng)工作屬于不同的工種，可將這三項(xiàng)工作所需的信息作為三個(gè)子類型，在出圖布局中定義三個(gè)區(qū)域來分開展示。

(2)選擇性展示

預(yù)制構(gòu)件按類型來表達(dá)，不同類型的預(yù)制構(gòu)件在圖紙上表達(dá)的側(cè)重點(diǎn)不同，所需的圖紙數(shù)量也不同。像梁、柱等結(jié)構(gòu)件，側(cè)重于鋼筋的布置，外形尺寸和預(yù)埋件比較簡(jiǎn)單、沒有水電預(yù)埋、可在同一組視圖中進(jìn)行展示，因此輸出在一張圖面即可表達(dá)； 像帶梁外隔墻，外形輪廓、外飾面布置、預(yù)埋件、鋼筋均是側(cè)重點(diǎn)，都需要有單獨(dú)的視圖來進(jìn)行表達(dá)，并且如果一個(gè)視圖表達(dá)不夠清晰，還需添加更多的視圖，將要表達(dá)的信息分開顯示出來，因此至少需兩張圖面表達(dá)。

預(yù)制構(gòu)件按外形尺寸、鋼筋、預(yù)埋件來分區(qū)域展示，目的在于盡量減少單個(gè)視圖所要表達(dá)的信息，有選擇性、針對(duì)性地展示所需要的信息，在確保圖面信息準(zhǔn)確的情況下盡量實(shí)現(xiàn)圖面表達(dá)的簡(jiǎn)捷、明了。

圖8 帶梁外墻生產(chǎn)圖

雖然分類展示、選擇性展示有助于減少視圖中尺寸標(biāo)注的數(shù)量，但還是需根據(jù)視圖的顯示要求進(jìn)行選擇性尺寸標(biāo)注設(shè)置，來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)標(biāo)注尺寸的清晰和簡(jiǎn)潔。視圖中主標(biāo)輪廓尺寸、定位尺寸，對(duì)于復(fù)雜的細(xì)部節(jié)點(diǎn)，如：預(yù)制剪力墻外墻底部，不建議進(jìn)行自動(dòng)標(biāo)注，宜采用大樣圖來集中表達(dá)。

(3)均衡原則

自動(dòng)生成的圖紙不可能完全符合要求，對(duì)于特別復(fù)雜的預(yù)制構(gòu)件，視圖中的信息很多、可能尺寸標(biāo)注不夠合理，需要進(jìn)行手工修改； 圖面表達(dá)也不可能做到跟我們?cè)械闹茍D方式一樣，需要我們的校審人員、識(shí)圖人員接受新軟件帶來的圖面改變。但是采用自動(dòng)生成圖紙可以消除大量的重復(fù)工作，縮短出圖時(shí)間，并且圖面信息表達(dá)統(tǒng)一、規(guī)范，便于校審。堅(jiān)持“自動(dòng)生成為主、局部調(diào)整為輔、效率與質(zhì)量均衡”的原則，在表達(dá)正確的前提下，盡量采用自動(dòng)生成，可以做到：簡(jiǎn)單構(gòu)件出圖內(nèi)容100%自動(dòng)生成，一般構(gòu)件出圖內(nèi)容85%自動(dòng)生成，復(fù)雜構(gòu)件出圖內(nèi)容75%自動(dòng)生成。以帶梁外墻為例，自動(dòng)生成的構(gòu)件生產(chǎn)圖如圖8所示。

5 校審優(yōu)化

傳統(tǒng)CAD工藝設(shè)計(jì)流程中，在完成最終的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)后交由校對(duì)、審核人員進(jìn)行校審工作，發(fā)現(xiàn)外形尺寸、鋼筋、預(yù)埋件布置問題、圖紙表達(dá)問題，再返回給設(shè)計(jì)人員進(jìn)行修改。對(duì)于校審人員來講，外形尺寸是校審的重點(diǎn)，因?yàn)橐坏?gòu)件的外形尺寸出錯(cuò)，安裝現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生碰、缺，造成的經(jīng)濟(jì)損失和工期延誤都很大。但外形尺寸的校對(duì)非常麻煩，花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，并且準(zhǔn)確率不高。

采用PLANBAR進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，在校審流程、校審方法、校審內(nèi)容上都有不同。PLANBAR工藝設(shè)計(jì)流程中(見圖7)，在完成工藝拆分模型后，即可開始組織第一次校審，通過BIM軟件的碰撞檢查功能和三維模型的人工檢查，將外形尺寸問題在此階段消除； 在提交工藝圖時(shí)，進(jìn)行二次校審，重點(diǎn)校審圖面信息。而參數(shù)化的設(shè)計(jì)便于模型的快速修改，且模型的修改直接反映在圖紙上，因此，校審后的問題都能很快完成修改。

采用PLANBAR進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，校審簡(jiǎn)單、時(shí)間短、問題發(fā)現(xiàn)早、后期問題少、大大減輕校審人員的工作強(qiáng)度，縮短校審周期。

6 設(shè)計(jì)效率

6.1 設(shè)計(jì)效率對(duì)比

綜合采用提效方法，以16層住宅單體(框剪裝配體系，建筑面積10 000M2)為例，分別采用CAD(天正)和PLANBAR進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)耗時(shí)見表2。

表2 住宅單體預(yù)制設(shè)計(jì)耗時(shí)

通過分析，計(jì)算設(shè)計(jì)效率提升，如圖9所示。

圖9 效率提升比例

由圖9可知，在一系列提效方法之下，PLANBAR與傳統(tǒng)CAD相比，混凝土預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)效率最小提升47%，最大提升89%，平均約提升65%。與PLANBAR初次項(xiàng)目應(yīng)用相比，設(shè)計(jì)效率提高了好幾倍。

按照制造業(yè)的設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)人員除了提交生產(chǎn)圖，還需在圖中附有構(gòu)件的材料清單(BOM)，并提供整個(gè)項(xiàng)目的預(yù)制構(gòu)件總材料清單。如果在預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)添加此項(xiàng)工作，采用傳統(tǒng)CAD，設(shè)計(jì)周期將拉長(zhǎng)近35%； 而采用PLANBAR，構(gòu)件的材料清單會(huì)在圖紙上自動(dòng)生成，而預(yù)制構(gòu)件的總材料清單，可通過報(bào)表一鍵生成，對(duì)設(shè)計(jì)周期沒有影響，PLANBAR對(duì)比傳統(tǒng)CAD，設(shè)計(jì)效率對(duì)比將更明顯。

6.2 效率提升點(diǎn)

除文中上述所提4個(gè)方法：GDL參數(shù)化設(shè)計(jì)、預(yù)埋件設(shè)計(jì)優(yōu)化、一鍵出圖、校審優(yōu)化可有效提升設(shè)計(jì)效率，還可利用PLANBAR中自帶的一些功能，如：參數(shù)設(shè)置保存，把某類構(gòu)件的設(shè)計(jì)參數(shù)在初次調(diào)整好后，進(jìn)行參數(shù)保存，并根據(jù)構(gòu)件的特點(diǎn)進(jìn)行命名，在下次或其它項(xiàng)目上需要用到同類構(gòu)件時(shí)，直接調(diào)用已有的設(shè)計(jì)參數(shù)即可； 此外，可以將常用的、標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)件做成向?qū)?，遇到與此構(gòu)件相同或者近似的構(gòu)件時(shí)，直接從向?qū)?nèi)引出即可； 還可利用報(bào)告功能，結(jié)合Visual Studio來根據(jù)需要編制各種報(bào)表，如：材料清單、鋼筋下料清單、圖紙清單。通過5種策略的結(jié)合應(yīng)用，混凝土預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)效率提升效果明顯。

6.3 進(jìn)一步提升方向

由表2、圖9可知，內(nèi)外墻構(gòu)件數(shù)量多、單個(gè)設(shè)計(jì)耗時(shí)長(zhǎng)、設(shè)計(jì)效率提升相對(duì)小，是預(yù)制構(gòu)件平行設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)周期中的瓶頸。這是因?yàn)轭A(yù)制墻設(shè)計(jì)最復(fù)雜：墻體內(nèi)主材料多(飾面材料、保溫材料、防火材料、減重材料、承重材料)、預(yù)埋件多(連接預(yù)埋件、水電預(yù)埋件、生產(chǎn)用預(yù)埋件)、鋼筋多(結(jié)構(gòu)鋼筋、基礎(chǔ)鋼筋、加強(qiáng)鋼筋)、上下左右連接節(jié)點(diǎn)復(fù)雜，在建模和出圖時(shí)需要手動(dòng)處理的地方多，導(dǎo)致效率提升最難； 而墻體是保證較高裝配率時(shí)必須要預(yù)制的構(gòu)件，因此是下一步提升效率的方向。

7 結(jié)論

BIM技術(shù)的目標(biāo)是完整策劃、精準(zhǔn)設(shè)計(jì)、模擬建造、分析推演，確保模型精度，實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確的建模和快速、優(yōu)質(zhì)、高效的出圖。采用PLANBAR進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)，綜合采用GDL參數(shù)設(shè)計(jì)、預(yù)埋設(shè)計(jì)優(yōu)化、一鍵出圖、校審優(yōu)化，能有效提高預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)效率的方法。預(yù)制構(gòu)件的效率可比同條件下用CAD二維平臺(tái)平均提速65%，在提供設(shè)計(jì)材料清單的條件下，設(shè)計(jì)效率提升更明顯。通過分析實(shí)際應(yīng)用數(shù)據(jù)，提出內(nèi)外墻是設(shè)計(jì)周期中的瓶頸，是下一步提效的方向。

參考文獻(xiàn)

[1] Zhang S，Teizer J，Lee J K，et al.Build information modeling(BIM)and safety：Automatic safety checking of construction models and schedules[J].Automation in Construction， 2013， 29:183-195.

[2] Hammad A，Setayeshgar S，Zhang C，et al.Automatic generation of dynamic virtual fences as part of BIM-based prevention program for Construction safety[C]/Simulation Conference(WSC)，Proceedings of the 2012 Winter.IEEE 2012， 1-10.

[3] 中國(guó)建筑施工行業(yè)信息化發(fā)展報(bào)告(2015)-BIM深度應(yīng)用與發(fā)展[R].北京：中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部信息中心， 2015.

[4] 張德海， 陳娜，韓進(jìn)宇.基于BIM的模塊化設(shè)計(jì)方法在裝配式建筑中的應(yīng)用[J].土木建筑工程信息技術(shù)， 2014, 6(6): 81-85.

[5] 熊誠(chéng).BIM技術(shù)在PC住宅產(chǎn)業(yè)化中的應(yīng)用[J].住宅產(chǎn)業(yè)， 2012(6)： 17-20.

[6] 孫長(zhǎng)征， 高強(qiáng)，趙唯堅(jiān)，等.基于BIM技術(shù)在預(yù)制裝配式建筑中的設(shè)計(jì)研究[J].城市建設(shè)理論研究：電子版， 2013.

[7] 中國(guó)BIM門戶.PKPM裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件使用技術(shù)條件解讀[EB/OL].http：//www.chinabim.com/news/domestic/2015-07-01/12853.html， 2015-07-02.

[8] Dianrie Davis.LEAN，Green and Seen(The Issues of Societal Needs，Business Drivers and Converging Technologies Are Making BIM An Inevitable Method of Delivery and Management of the Built Environment)[J]Journal of Building Information Modeling(JBIM)，F(xiàn)all 2007.

[9] 曾旭東， 黃海靜，譚潔.計(jì)算機(jī)GDL技術(shù)在建筑信息化領(lǐng)域的應(yīng)用[J].重慶大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版， 2006, 29(1): 89-92.

[10] 謝俊， 蔣滌非，胡友斌.BIM技術(shù)與建筑產(chǎn)業(yè)化的結(jié)合研究[J].工業(yè)B， 2015(15)： 78-80.

[11] 羅遠(yuǎn)峰， 凡榮，蘇家榮.基于BIM的綜合管線深化設(shè)計(jì)流程初探[J].山西建筑， 2015, 41(4): 96-98.

[12] 吳文勇， 焦柯，童慧波，等.BIM建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程的研究與實(shí)現(xiàn)[J].建筑結(jié)構(gòu)， 2013(S1)： 825-828.

[13] 謝俊， 張賢超，張友三.BIM技術(shù)在裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈中的應(yīng)用[C].第一屆全國(guó)BIM學(xué)術(shù)會(huì)議論文集， 2015(1)： 104-108.

[14] 胡友斌， 謝俊，蔣滌非.基于Solidworks的大尺寸異形模塊吊裝技術(shù)研究[J].施工技術(shù)， 2016(2)： 85-88.

[15] Motamedi，A.，et al.Extending BIM to incorporate information of RFID tags attached to building assets[C].The4th Construction Specialty Conference，Montreal.Canada.2013.