基于BIM 的裝配式建筑協(xié)同設(shè)計(jì)方法

王子默 崔凱 孫曉鋒

（1安丘市規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)院，山東 濰坊 262100；2安丘市昌安市政工程有限責(zé)任公司，山東 濰坊 262100；3安丘市節(jié)約用水服務(wù)中心，山東 濰坊 262100）

一、BIM 技術(shù)的簡介

BIM 技術(shù)是一種建筑信息模型，但它不是簡單的對數(shù)字信息的集成，而是真正的去應(yīng)用，BIM 技術(shù)可以用于設(shè)計(jì)、建筑、管理等領(lǐng)域，能夠支持建筑工程的集成管理環(huán)境，可以使建筑工程在其整個(gè)進(jìn)程中顯著提高效率、大量減少風(fēng)險(xiǎn)。確保建筑在全生命周期中能夠保質(zhì)、按時(shí)、安全、節(jié)約、高效完成，并且具備責(zé)任可追溯性。BIM 技術(shù)最早是從國外發(fā)展起來的。BIM 技術(shù)具有重要的科學(xué)性和實(shí)用性，目前在國外，已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于公共場所的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

二、裝配式建筑

裝配式建筑即通過預(yù)制部分部件然后在施工現(xiàn)場組裝所得的建筑，此類預(yù)制部件多于生產(chǎn)車間制作，囊括內(nèi)外墻板、疊合板等。較之以往的施工建設(shè)而言，此類建筑在相應(yīng)層面縮減了繁重的任務(wù)量，減小了生產(chǎn)成本，且達(dá)成了建筑、裝修一體化的目的，契合綠色環(huán)保建設(shè)理念。裝配式建筑的發(fā)展具備重要意義，具體可從如下幾點(diǎn)說明：其一，推動(dòng)社會經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步發(fā)展，經(jīng)由投資吸引社會資金進(jìn)入，對消費(fèi)增長予以刺激，在新型企業(yè)發(fā)展方面具備顯著的促進(jìn)效用；其二，促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)效益提升，增強(qiáng)環(huán)保水平、降低資源耗損，于相應(yīng)層面能縮減建筑施工產(chǎn)生的垃圾，減小噪聲污染，并達(dá)成合理利用能源、增強(qiáng)資源利用率的目的，此類建筑的出現(xiàn)可優(yōu)化建筑環(huán)境，改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量；其三，此類建筑的發(fā)展可改善生產(chǎn)效率，變革以往低效率、高損耗的建設(shè)模式，提出了新的建設(shè)方式，在增強(qiáng)勞動(dòng)人員素養(yǎng)、健全管理觀念等方面具有較好的促進(jìn)作用。

三、基于BIM 的裝配式建筑協(xié)同設(shè)計(jì)方法中的應(yīng)用

（一）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，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。

（二）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)際不會存在較大偏差。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。

四、裝配式建筑與BIM 技術(shù)應(yīng)用前景

基于BIM 技術(shù)的裝配式建筑以BIM 模型和構(gòu)件庫作為核心，有利于建筑各個(gè)專業(yè)間的信息交互，基于BIM 模型進(jìn)行設(shè)計(jì)深化和施工模擬，減少實(shí)際施工中未知的施工問題。在實(shí)際施工階段，施工單位基于BIM 設(shè)計(jì)模型，進(jìn)行施工深度深化以及建筑、結(jié)構(gòu)、暖通、消防、電氣等各專業(yè)沖突檢測，同時(shí)可完成項(xiàng)目施工模擬和施工工程量統(tǒng)計(jì)。裝配式建筑與BIM 技術(shù)結(jié)合，可以深化建筑標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)和施工，降低施工難度和流程，減輕對工地周邊環(huán)境的影響，進(jìn)一步減少資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，便于建設(shè)綠色、安全的生態(tài)工地。裝配式建筑與BIM 技術(shù)相結(jié)合的新技術(shù)具有廣闊的發(fā)展空間和應(yīng)用前景，值得在整個(gè)建筑行業(yè)內(nèi)推廣。

結(jié)束語：

裝配式建筑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)勢顯著，值得推廣，但是其中也會存在各種問題是值得進(jìn)一步研究的。