裝配式建筑設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)應(yīng)用

李微

摘要：由于建筑設(shè)計(jì)過程當(dāng)中的建筑種類不同，建筑手法也是不同的。對于裝配式建筑來說，是將多種元素集大成于一身的。它包括施工過程、裝修手法、對于工程的監(jiān)管和對于工程在最初期的時(shí)候所出現(xiàn)的工程設(shè)計(jì)等不同的環(huán)節(jié)，這是對建筑體系進(jìn)行極大程度上的體現(xiàn)的方式，也是對于集成的特征進(jìn)行極為強(qiáng)烈的表現(xiàn)。本篇文章我們將根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行一定程度上的總結(jié)，并且對裝配式的建筑設(shè)計(jì)過程工作當(dāng)中進(jìn)行的BIM技術(shù)的應(yīng)用，以及其技術(shù)會體現(xiàn)出來的優(yōu)勢進(jìn)行實(shí)踐，并且對實(shí)踐結(jié)果進(jìn)行分析，目的是為了能夠讓更多的建筑相關(guān)行業(yè)從業(yè)者進(jìn)行一定程度上的借鑒。

關(guān)鍵詞：裝配式;建筑設(shè)計(jì);BIM技術(shù);應(yīng)用

引言

在裝配式的建筑設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，應(yīng)用BIM技術(shù)，可以對已經(jīng)形成的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行交互式的連接，對于設(shè)計(jì)化的設(shè)計(jì)進(jìn)行一定程度上的協(xié)同，也可以對裝配信息等進(jìn)行可視化的操作。這就使得我們可以更加便利的對建筑進(jìn)行一定程度上的整合，使得建筑過程和施工環(huán)節(jié)變得更加的緊密，從而也就可以避免在設(shè)計(jì)過程當(dāng)中重復(fù)出現(xiàn)的一些誤差情況。

一、BIM技術(shù)特點(diǎn)

所謂的BIM技術(shù)其實(shí)被稱為建筑信息模型。該項(xiàng)目的各個(gè)信息都是以建筑的模型作為基礎(chǔ)的，并且通過對相關(guān)的軟件進(jìn)行一定程度上的使用后對建筑進(jìn)行建立，使得模型得以成型，從而指導(dǎo)建筑的施工。在設(shè)計(jì)以及施工的過程當(dāng)中、施工的后期所出現(xiàn)的運(yùn)營階段，以及管理階段等進(jìn)行一定程度上的宏觀調(diào)控。

眾所周知，BIM技術(shù)主要具備的優(yōu)勢有以下五點(diǎn)：

（一）首先，我們可以使得在建筑的操作過程當(dāng)中，變得可視化并且更加的立體和宏觀。我們能夠清晰的監(jiān)控項(xiàng)目，這樣就可以對設(shè)計(jì)的整個(gè)環(huán)節(jié)以及對于項(xiàng)目的整個(gè)施工過程進(jìn)行一定程度上的宏觀把控。這就使得項(xiàng)目在進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工以及最后的運(yùn)營和收尾工作變得更加的清晰、具體以及富有直觀性;

（二）其次，BIM技術(shù)可以使得項(xiàng)目更加具有協(xié)調(diào)性。BIM技術(shù)是可以對施工現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行相對全面的還原和模擬的，也就使得我們對于項(xiàng)目可以進(jìn)行一定程度上的預(yù)測，進(jìn)而也就能夠?qū)τ陧?xiàng)目在實(shí)際施工中可能會出現(xiàn)的問題進(jìn)行全面的協(xié)調(diào)與調(diào)整。而且可以在一定程度上，在項(xiàng)目施工過程當(dāng)中可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行有效的規(guī)避;

（三）第三，BIM模型是具有仿真性能的。BIM模型是可以對建筑物可能出現(xiàn)的全部生命周期的各個(gè)不同階段，進(jìn)行一定程度上的仿真模擬和優(yōu)化的，并且可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)在施工過程當(dāng)中即將會發(fā)生的問題，對其可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行全面的控制。這樣一來也就可以對成本以及施工的質(zhì)量進(jìn)行極大程度上的把控;

（四）第四，BIM技術(shù)是具有一定程度上的優(yōu)化性的。它可以優(yōu)化項(xiàng)目的不同特殊方面，從而能夠達(dá)到對于工期進(jìn)行減少和縮短的作用，在造價(jià)方面也可以使得在造價(jià)管理上更為簡單易行，也讓造價(jià)變得更為可控;

（五）最后，BIM技術(shù)是可以存在一定程度上的出圖性的。它可以幫助業(yè)主在施工開始之前出具裝備圖紙，也就可以幫助業(yè)主出圖。比如，我們在對一些管路進(jìn)行預(yù)埋的過程當(dāng)中可能會出現(xiàn)一些不可預(yù)見的問題和狀況。但我們可以通過BIM技術(shù)來進(jìn)行盡可能的預(yù)測，尤其是對管路進(jìn)行預(yù)埋之前，就可以拿到預(yù)埋套管圖和管線相關(guān)的綜合圖的圖紙。

二、裝配式建筑的優(yōu)勢

（1）可以極大程度上的對于能源和資源進(jìn)行節(jié)約。在我們對建筑生產(chǎn)過程當(dāng)中進(jìn)行裝配式的生產(chǎn)時(shí)，可以極大程度的對建筑可能產(chǎn)生的垃圾量進(jìn)行一定程度上的預(yù)估和降低，并且可以提高對建筑相關(guān)材料的能源使用效率。

（2）對于勞動生產(chǎn)效率有極大程度上的提高和幫助。

（3）我們可以極為有效的對環(huán)境的污染進(jìn)行一定程度上的減少。傳統(tǒng)的一些建筑工程，在施工過程當(dāng)中，往往都會產(chǎn)生一些諸如噪音、污染和揚(yáng)塵等方面的一些污染，這極大程度上地影響了人們在工作、生活以及學(xué)習(xí)過程當(dāng)中的狀態(tài)。但是如果采用裝配式的建筑模式，就可以避免以上情況的發(fā)生。一切操作在裝配車間完成，減少了環(huán)境污染、噪聲污染，不會影響人們的生活。

（4）采用裝配式建筑施工模式，可以在一定程度上提高整個(gè)工程的整體性和工程質(zhì)量。由于大部分構(gòu)件是嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)在工廠生產(chǎn)的，并指定專業(yè)人員在出廠前嚴(yán)格檢查構(gòu)件質(zhì)量，有效提高了預(yù)制建筑的整體質(zhì)量;

（5）能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)化和信息化的有效結(jié)合;

（6）一些新興產(chǎn)業(yè)得到推動，有效緩解了當(dāng)前鋼鐵產(chǎn)能過剩的局面。

三、BIM技術(shù)與預(yù)制建筑的協(xié)同設(shè)計(jì)

（一）方案設(shè)計(jì)階段的協(xié)同設(shè)計(jì)

建筑工程方案設(shè)計(jì)前期，對裝修、設(shè)備、結(jié)構(gòu)、建筑等專業(yè)BIM技術(shù)組成的三維數(shù)據(jù)模型進(jìn)行緊密配合，對預(yù)制構(gòu)件的配件制造安裝、標(biāo)準(zhǔn)化、經(jīng)濟(jì)性、可能性等要求進(jìn)行規(guī)劃。在具體方案階段，需要根據(jù)技術(shù)規(guī)劃的要點(diǎn)，有效地進(jìn)行剖面、立面、平面的設(shè)計(jì)，同時(shí)在保證滿足使用功能的基礎(chǔ)上，通過模數(shù)協(xié)調(diào)，提高模板的利用率和搬運(yùn)的一體化。根據(jù)預(yù)制建筑的特點(diǎn)，在平面設(shè)計(jì)中要充分考慮墻板的組合，滿足建筑立面方案的要求，借助學(xué)科間的協(xié)作，有效實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)的合理性、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化，實(shí)現(xiàn)零部件和預(yù)制構(gòu)件的多組合、少規(guī)格。

（二）初步設(shè)計(jì)階段的具體協(xié)同設(shè)計(jì)

在建筑工程初步設(shè)計(jì)階段，需要結(jié)合各個(gè)專業(yè)的不同工作，進(jìn)一步深化和優(yōu)化設(shè)計(jì)。需要確定建筑的裝修材料和立面方案，再結(jié)合墻板組合和立面方案的設(shè)計(jì)方案來實(shí)現(xiàn)建筑的立面效果，在BIM技術(shù)的實(shí)際立面效果圖上直觀的展示立面效果。預(yù)制墻板構(gòu)件上電氣專業(yè)需提前考慮弱箱、強(qiáng)箱、開關(guān)點(diǎn)、預(yù)埋管道的技術(shù)方案。同時(shí)，在進(jìn)行裝修設(shè)計(jì)工作時(shí)，有必要提供非常詳細(xì)和具體的設(shè)施布置圖。在BIM技術(shù)提供的數(shù)據(jù)模型中進(jìn)行碰撞檢查，以確定布局方案的實(shí)際可行性。此外，還需要根據(jù)BIM技術(shù)數(shù)據(jù)模型提供的關(guān)于技術(shù)方案的經(jīng)濟(jì)信息，分析和評價(jià)工程造價(jià)對技術(shù)方案的影響，從而確定建設(shè)項(xiàng)目實(shí)施的最終技術(shù)路線。

（三）施工圖設(shè)計(jì)階段采用BIM技術(shù)的協(xié)同設(shè)計(jì)

施工圖編制階段，需要在初步設(shè)計(jì)和確定技術(shù)路線的基礎(chǔ)上進(jìn)一步深化設(shè)計(jì)。各專業(yè)需要與構(gòu)件廠、裝飾廠、建筑配件廠等其它上下游工廠有效合作，做好基于BIM技術(shù)數(shù)據(jù)平臺的深化設(shè)計(jì)和構(gòu)件組合，為人們提供構(gòu)件加工廠可以加工的預(yù)制構(gòu)件尺寸控制圖，做好構(gòu)件的連接點(diǎn)和預(yù)留預(yù)埋設(shè)計(jì)。與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)相比，可以發(fā)現(xiàn)裝配式結(jié)構(gòu)還需要根據(jù)建筑工程設(shè)計(jì)文件的編制深度，建立各種數(shù)據(jù)圖表，如連接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造詳圖、墻板改進(jìn)指標(biāo)圖、尺寸控制圖等。此外，建筑師還需要認(rèn)真履行自己的工作，協(xié)助結(jié)構(gòu)專業(yè)設(shè)計(jì)預(yù)制構(gòu)件的實(shí)際加工圖紙。

四、結(jié)語

總而言之，選擇在裝配式建筑之中貫穿融入BIM信息化技術(shù)，將有助于進(jìn)一步構(gòu)建起專業(yè)化的虛擬構(gòu)件庫、兼?zhèn)銪IM信息化集成功能和云平臺的全產(chǎn)業(yè)鏈，促使整個(gè)建筑項(xiàng)目全生命周期的持續(xù)創(chuàng)新。如此一來，不單單可以保證及時(shí)理清建筑產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的最新趨勢，同時(shí)亦可以提供可視化的模型結(jié)構(gòu)，方便技術(shù)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)有關(guān)誤差并修正既有的設(shè)計(jì)方案。

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黑龍江省建筑設(shè)計(jì)研究院