基于BIM技術(shù)的裝配式建筑協(xié)同化設(shè)計(jì)

張晟源

（大慶油田天宇工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司，黑龍江 大慶 163161）

0 引言

建筑行業(yè)不斷發(fā)展和革新的背景下，裝配式建筑以其材料消耗少、環(huán)保以及運(yùn)輸、施工便利等諸多特點(diǎn)迅速在行業(yè)中廣泛推廣，并成為建筑行業(yè)發(fā)展的重要方向。BIM技術(shù)是依托信息技術(shù)逐漸發(fā)展起來的新技術(shù)，通過構(gòu)建建筑實(shí)體的三維模型，可以幫助建設(shè)單位提前了解建筑實(shí)體的外觀、結(jié)構(gòu)等，然后再進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，大大節(jié)約了成本，也為施工順利開展提供便利。將BIM技術(shù)應(yīng)用到裝配式建筑中，實(shí)現(xiàn)協(xié)同化設(shè)計(jì)，使建筑工程項(xiàng)目得到最佳優(yōu)化，減少設(shè)計(jì)變更帶來的影響和費(fèi)用損失。所以，將BIM技術(shù)應(yīng)用到裝配式建筑中，對(duì)二者的發(fā)展都起到重要的現(xiàn)實(shí)意義，希望通過本文的研究為相關(guān)從業(yè)者提供參考。

1 BIM技術(shù)在裝配式建筑方案設(shè)計(jì)中的協(xié)同化應(yīng)用

1.1 BIM技術(shù)的輔助設(shè)計(jì)應(yīng)用

基于信息技術(shù)的BIM技術(shù)有明顯的優(yōu)勢(shì)，比如模擬性、可視性等，這也為BIM技術(shù)在裝配式建筑方案設(shè)計(jì)中的協(xié)同化應(yīng)用提供了依據(jù)。尤其是BIM技術(shù)的可視性特征顯著，可以逼真的將建筑實(shí)體展示出來，通過三維立體模型直觀的觀察建筑實(shí)體外觀、結(jié)構(gòu)等，然后進(jìn)行優(yōu)化[1]。在裝配式建筑工程施工環(huán)境以及施工計(jì)劃的基礎(chǔ)上以BIM技術(shù)作為輔助進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以將施工順序、施工節(jié)點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn)以及潛在問題等模擬出來，這樣就可以將不同的施工方案進(jìn)行對(duì)比，擇優(yōu)選擇。同時(shí)，也可以將BIM技術(shù)作為一種先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，在信息模型基礎(chǔ)上進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，直至參數(shù)在最合適的范圍，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案的最優(yōu)化，也使施工過程順利進(jìn)行，減少不必要的更變。

1.2 BIM技術(shù)的碰撞檢查應(yīng)用

基于BIM技術(shù)可以解決傳統(tǒng)二維圖紙中很難發(fā)現(xiàn)碰撞問題的缺陷，大大減少了施工過程存在的安全與質(zhì)量隱患。借助BIM技術(shù)的可視化特征，在正式施工之前可以對(duì)關(guān)鍵的施工部位，比如工藝管線、工藝設(shè)備等進(jìn)行碰撞檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中的問題再進(jìn)行優(yōu)化，可以將誤差控制在合理范圍內(nèi)。同時(shí)，在BIM技術(shù)下，將計(jì)算機(jī)軟件、硬件、傳感器等進(jìn)行整合，創(chuàng)設(shè)集聽覺、視覺、觸覺為一體的模擬環(huán)境，這樣就可以在模擬環(huán)境中感受裝配式建筑實(shí)際效果，發(fā)展其中的缺陷進(jìn)行整改，減少施工材料浪費(fèi)等現(xiàn)象。另外，在管線優(yōu)化方面，通過建模-碰撞-調(diào)整，加上圖紙審閱、BIM模型以及變更洽商等提高了管線模型的可行性，確保模型與實(shí)際不會(huì)存在較大偏差[2]。從企業(yè)角度來看，在BIM模型基礎(chǔ)上，可以實(shí)現(xiàn)全過程分析，并在設(shè)計(jì)單位、監(jiān)管單位等的參與下，對(duì)裝配式建筑工程進(jìn)行校驗(yàn)，全方位了解工程實(shí)際效果，實(shí)現(xiàn)管線的深入優(yōu)化。

1.3 BIM技術(shù)的工程量計(jì)算應(yīng)用

裝配式建筑中，在收集和整理相關(guān)施工材料以后，為了保證設(shè)計(jì)方案的可行性，還需要對(duì)竣工模型進(jìn)行二次施工，也就是將設(shè)備運(yùn)行、能源消耗、安全等基本要素添加到模型中，并剔除多余的信息。在傳統(tǒng)工程量計(jì)算工作中，不同的造價(jià)人員因?yàn)榻?jīng)驗(yàn)、專業(yè)以及實(shí)踐能力等存在的差異，對(duì)設(shè)計(jì)圖紙的理解也會(huì)大不相同，這也決定了結(jié)果也是不同的；或者即便是同一個(gè)造價(jià)人員，不同的計(jì)算軟件、計(jì)算方法等結(jié)果也不盡相同，一旦出現(xiàn)上述問題，會(huì)造成無休止校對(duì)，工作量大，也會(huì)影響后續(xù)的施工操作。但是隨著BIM技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)算工程量，使工程量計(jì)算過程智能化和便捷化，提高了計(jì)算準(zhǔn)確性，減少由于人為因素造成的工程量計(jì)算結(jié)果偏差較大的問題，為施工階段提供可靠的參考[3]。

2 BIM技術(shù)在裝配式預(yù)制構(gòu)件中的協(xié)同化應(yīng)用

2.1 預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

裝配式建筑與傳統(tǒng)的建筑形式不同，它是在工廠內(nèi)將預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)出來，然后運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝，并借助大型機(jī)械設(shè)備進(jìn)行吊裝，形成一個(gè)完整的結(jié)構(gòu)，這種建筑形式由于操作簡(jiǎn)單、便利等特點(diǎn)逐漸得到推廣。將BIM技術(shù)應(yīng)用到預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)中，對(duì)提高裝配式建筑整體質(zhì)量起到重要作用，也極大的方便施工操作，減少繁瑣的流程，避免施工階段中由于預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)不符造成返工和損失。在BIM技術(shù)下，首先要了解預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求，建立起三維模型并進(jìn)行組裝，全方位觀察預(yù)制構(gòu)件是否符合施工標(biāo)準(zhǔn)以及建筑實(shí)體要求。因?yàn)轭A(yù)制構(gòu)件中的參數(shù)比較多，如類型、尺寸等，只需要將所需的參數(shù)放入到模型中，就可以準(zhǔn)確的建立預(yù)制構(gòu)件三維模型，然后進(jìn)行優(yōu)化、參數(shù)改進(jìn)等，節(jié)約人力，而且提高了參數(shù)準(zhǔn)確性，避免人工計(jì)算出現(xiàn)較大偏差，確保預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量。

2.2 預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)中的應(yīng)用

BIM技術(shù)在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)中也得到了應(yīng)用，比如在建立BIM模型以后，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)人員可以調(diào)整數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)工程量，再進(jìn)行細(xì)節(jié)優(yōu)化，減少不必要的浪費(fèi)。而且基于BIM模型，還可以輸出預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)圖紙，利用智能生產(chǎn)設(shè)備，只要將圖紙導(dǎo)入到生產(chǎn)系統(tǒng)中就可以實(shí)現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件的集成化、規(guī)?；a(chǎn)，大大提高了預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)效率，尤其適用于規(guī)模較大的裝配式建筑中，節(jié)省大量生產(chǎn)成本，對(duì)推動(dòng)裝配式建筑在建筑行業(yè)的深入發(fā)展起到重要作用。

3 結(jié)束語

隨著綠色環(huán)保理念不斷推行，裝配式建筑以其能耗小、節(jié)約資源、施工便利等諸多優(yōu)勢(shì)使其在建筑行業(yè)中得到推廣應(yīng)用，而且作為綠色建筑的新載體，使促進(jìn)傳統(tǒng)建筑形式向現(xiàn)代化建設(shè)方式轉(zhuǎn)變的重要途徑。BIM技術(shù)的應(yīng)用，為實(shí)現(xiàn)裝配式建筑發(fā)展目標(biāo)提供了技術(shù)層面支撐，依托計(jì)算機(jī)軟件建立起三維模型，只需要將相關(guān)參數(shù)導(dǎo)入到軟件中就可以進(jìn)行設(shè)計(jì)方案優(yōu)化，直觀的了解裝配式建筑完工后的效果以及設(shè)計(jì)方案中的問題，及時(shí)改進(jìn)。所以，基于BIM技術(shù)的裝配式建筑協(xié)同化設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)顯著，值得推廣，但是其中也會(huì)存在各種問題是值得進(jìn)一步研究的。