BIM技術(shù)知識分享：BIM背景下的裝配式建筑設(shè)計(jì)發(fā)展及應(yīng)用

1. BIM技術(shù)與裝配式建筑概述

裝配式結(jié)構(gòu)，即直接現(xiàn)場組裝工廠生產(chǎn)的預(yù)制構(gòu)件，受氣候變化影響較小。另外，裝配式建筑可以極大的減少一線工人的數(shù)量，節(jié)約勞動(dòng)力，提高勞動(dòng)質(zhì)量，縮短施工周期。裝配式建筑施工過程可分為3個(gè)階段：裝配式建筑構(gòu)件制造階段、運(yùn)輸機(jī)械運(yùn)輸階段以及裝配式建筑構(gòu)件的現(xiàn)場安裝階段。裝配式建筑主要通過對3個(gè)施工階段的控制來控制整個(gè)工程的質(zhì)量、進(jìn)度、成本和安全性。與其他建筑方式相比，裝配式建筑具有極大的優(yōu)勢，可以規(guī)范設(shè)計(jì)生產(chǎn)模式、實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，同時(shí)能達(dá)到管理信息化及裝修一體化的目標(biāo)。裝配式建筑技術(shù)于2002年被引入建筑業(yè)，信息技術(shù)在建筑業(yè)中的應(yīng)用將建筑工程各階段的信息數(shù)據(jù)納入計(jì)算機(jī)模型，通過三維信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息一體化，并對建筑結(jié)構(gòu)尺寸、機(jī)電、排水、采暖等方面進(jìn)行全方位的協(xié)調(diào)。

同時(shí)，BIM技術(shù)還包括可視性、協(xié)調(diào)性、模擬性和優(yōu)化性等其他優(yōu)點(diǎn)。將BIM技術(shù)與裝配式建筑工程相結(jié)合，可以解決由于設(shè)計(jì)、施工、構(gòu)件加工、連接不足等各種原因造成的資源浪費(fèi)問題。BIM軟件可以有效提取項(xiàng)目相關(guān)信息，縮短項(xiàng)目時(shí)間，控制成本，提高質(zhì)量和施工安全性，增加項(xiàng)目效益。為了實(shí)現(xiàn)快速有效的可持續(xù)發(fā)展，裝配式建筑工程中已經(jīng)充分使用了這一技術(shù)。同時(shí)，建筑安裝工程采用EPC模式，可以對整個(gè)安裝進(jìn)行規(guī)劃，EPC模式與BIM技術(shù)在一定程度上具有很高的契合度，EPC模式能夠最大限度地整合項(xiàng)目設(shè)計(jì)、采購和施工的所有可用資源，而BIM技術(shù)可以應(yīng)用信息手段對EPC模式各部分進(jìn)行協(xié)調(diào)，使建筑業(yè)的人員和信息得以充分利用。

2. 基于BIM技術(shù)的設(shè)計(jì)方法

BIM可以將裝配式建筑的基本概念整合到一條主線上，包括設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、建筑、裝飾和管理額等。同時(shí)，可以依靠其他手段完成信息化協(xié)同設(shè)計(jì)、可視化裝配、全過程和全方位的信息化集成，并通過數(shù)字化的模擬，為建筑施工的全過程提供幫助。

2.1建立BIM與標(biāo)準(zhǔn)化可視化設(shè)計(jì)

利用BIM軟件的建筑功能，逐步構(gòu)建預(yù)制構(gòu)件的品種、規(guī)格、數(shù)量，通過可視化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)交互式、精細(xì)化的模塊設(shè)計(jì)理念。還能實(shí)現(xiàn)多學(xué)科的協(xié)同設(shè)計(jì)和節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)，為所有參與者提供一個(gè)包括建筑材料、加工設(shè)備、成本等信息的三維信息集成平臺，促進(jìn)建筑師、設(shè)計(jì)師之間的交流與合作，加強(qiáng)與平臺上的制造商和材料供應(yīng)商的溝通。

2.2建立BIM與工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、一體化裝修的密切聯(lián)系

對于大規(guī)模工廠化生產(chǎn)，首先采用BIM模型信息化的表達(dá)建筑構(gòu)件，將抽象的二維圖形信息集中在一個(gè)模型中，與預(yù)制廠建立更緊密的對接關(guān)系。其次是將BIM數(shù)據(jù)導(dǎo)入大型生產(chǎn)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化生產(chǎn)。在裝配化施工上，第一步是將項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃引入BIM模型，模擬現(xiàn)場組織和工序，有效整合時(shí)間以及空間的信息，形成4D可視化模型，并利用VR技術(shù)對主要控制方法進(jìn)行預(yù)先掌握，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問題并針對這些問題進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。第二步是進(jìn)行施工安裝培訓(xùn)，保證相關(guān)人員準(zhǔn)確的掌握裝配式建筑的構(gòu)成，避免因誤解或溝通錯(cuò)誤造成的施工延誤，提高相關(guān)人員的熟練程度和工作效率。就一體化裝修而言，其有效實(shí)現(xiàn)可以提高生產(chǎn)力，在可視化的條件下，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部渲染和模擬安裝，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)和安裝的優(yōu)化，將內(nèi)部空間分解為獨(dú)立的功能模塊，經(jīng)過綜合考慮后進(jìn)行設(shè)計(jì)，以便于工廠化的生產(chǎn)。

2.3建立BIM與裝配式建筑信息化管理模式

信息化管理模式的實(shí)施主要涉及3個(gè)方面：①經(jīng)濟(jì)算量分析，在這一方面要求準(zhǔn)確估算，通過分類統(tǒng)計(jì)快速比對，完成成本的初步控制。②生產(chǎn)傳輸、施工管理等重要階段，使用數(shù)字芯片進(jìn)行質(zhì)量記錄，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，提高工作質(zhì)量。③利用移動(dòng)設(shè)備實(shí)時(shí)查看項(xiàng)目所需的信息，提高項(xiàng)目的準(zhǔn)確性。

3.BIM技術(shù)在裝配式建筑中的特點(diǎn)

3.1BIM技術(shù)在裝配式建筑中應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)

(1)與傳統(tǒng)的二維CAD軟件不同，BIM軟件具有三維特性。這種特性的存在可以在設(shè)計(jì)階段通過BIM設(shè)計(jì)反映建筑的實(shí)際效果。可以將設(shè)計(jì)信息導(dǎo)入BIM相關(guān)專業(yè)軟件中，對CAD進(jìn)行全面的識別，這樣的方式可以使其直接在軟件中生成三維模型，為裝配式建筑的設(shè)計(jì)提供便捷性。

(2)BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)中可以通過使用BIM模型把整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)表現(xiàn)得十分直觀，通過這樣的方式可以檢測出建筑中存在的問題。與傳統(tǒng)的二維平面設(shè)計(jì)相比，使用BIM軟件技術(shù)可以使計(jì)算時(shí)間大大縮短，并且得到的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度和工作效率都得到了極大的提高。另外，通過BIM軟件可以進(jìn)行裝配式建筑設(shè)計(jì)的調(diào)整，通過BIM軟件技術(shù)的調(diào)整可以使裝配式建筑設(shè)計(jì)更加安全且有效。

(3)裝配式建筑在進(jìn)行設(shè)計(jì)與建造過程中都需要進(jìn)行大量的計(jì)算，這其中不僅包括對工程的投標(biāo)出價(jià)，還包括對整個(gè)工程的成本以及費(fèi)用的合理計(jì)算，這樣龐大的數(shù)據(jù)計(jì)算由人工進(jìn)行處理可能會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的問題，而且對其進(jìn)行檢驗(yàn)也需要消耗龐大的人力與物力，使企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益受到損害，而BIM軟件技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用可以極大程度的解決這一問題。通過BIM軟件技術(shù)的使用可以使工程的計(jì)算變得方便快捷，而且數(shù)據(jù)也具有極高的準(zhǔn)確性與真實(shí)性。當(dāng)數(shù)據(jù)出現(xiàn)問題時(shí)也方便對數(shù)據(jù)進(jìn)行校對與重新計(jì)算。這樣的應(yīng)用不僅解決了人力物力消耗的問題，也降低了企業(yè)受到經(jīng)濟(jì)損失的風(fēng)險(xiǎn)。BIM軟件系統(tǒng)的應(yīng)用為裝配式建筑的整體發(fā)展提供了重要的支持。

3.2BIM軟件技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用遇到的問題

(1)在對裝配式建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)的階段，必須充分理解裝配式房屋設(shè)計(jì)的“模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化”的技術(shù)特點(diǎn)，并且需要對技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行深度的掌握。通過BIM軟件對整個(gè)裝配式建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，BIM軟件技術(shù)可以將房屋的設(shè)計(jì)精確到構(gòu)件，而裝配式建筑存在著構(gòu)件極多的特點(diǎn)，從而導(dǎo)致了整個(gè)設(shè)計(jì)中對構(gòu)件需求無法得到正確的掌握，而使構(gòu)件被過多的采購，最終可能導(dǎo)致構(gòu)件采購回來后發(fā)生浪費(fèi)的情況。而利用BIM軟件技術(shù)也可以很好地解決這一點(diǎn)，通過BIM軟件技術(shù)對裝配式房屋進(jìn)行更加精準(zhǔn)的拆解，防止資源的浪費(fèi)，降低企業(yè)資金浪費(fèi)的風(fēng)險(xiǎn)。

(2)BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)過程中仍然存在數(shù)據(jù)共享困難的問題。BIM軟件技術(shù)在現(xiàn)階段只與工廠進(jìn)行數(shù)據(jù)共享，而在其他方面，無法提供對其他軟件的數(shù)據(jù)共享。雖然向工廠提供數(shù)據(jù)共享的方式可以極大地解決構(gòu)件規(guī)格和采購的問題，但是隨著裝配式建筑設(shè)計(jì)的不斷發(fā)展，需要BIM軟件技術(shù)可以提供更多方面的數(shù)據(jù)共享能力。

4.BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)中的發(fā)展

在BIM技術(shù)發(fā)展的過程中與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行結(jié)合已經(jīng)形成了必然的發(fā)展趨勢。BIM軟件技術(shù)本身就有著共享數(shù)據(jù)的能力，雖然在共享數(shù)據(jù)方面還存在有待提升的問題，但是和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合可以完美地解決這一問題。而且BIM軟件技術(shù)早就與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行密切的聯(lián)系，BIM軟件技術(shù)就是通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)與工廠的數(shù)據(jù)共享的。與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合不僅可以提高設(shè)計(jì)的效率，還可以確保構(gòu)件數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。通過這樣的方式，為裝配式建筑的設(shè)計(jì)、施工以及后期維修管理等工作提供了堅(jiān)實(shí)的后盾。

5.發(fā)展保障措施

5.1建立BIM技術(shù)專業(yè)的人員團(tuán)隊(duì)

在BIM技術(shù)被廣泛應(yīng)用的背景下，裝配式建筑設(shè)計(jì)已經(jīng)取得了十分顯著的成效。但是BIM技術(shù)在推廣和應(yīng)用過程中仍然存在許多難以解決的問題，這就需要專業(yè)的團(tuán)隊(duì)來進(jìn)行問題的解決。擁有專業(yè)的技術(shù)人員團(tuán)隊(duì)可以保障BIM技術(shù)的應(yīng)用及工作效率，保障BIM技術(shù)在整個(gè)裝配式建筑的設(shè)計(jì)、施工等過程全方位的應(yīng)用，不再局限于裝配式建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)用，對BIM技術(shù)的推廣和應(yīng)用產(chǎn)生了積極的影響。

5.2結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行裝配式建筑設(shè)計(jì)

對于裝配式建筑的設(shè)計(jì)要結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，建筑的設(shè)計(jì)一定要符合當(dāng)?shù)厝藗兊男枰?。由于地理位置、環(huán)境天氣等原因，需要對裝配式建筑的設(shè)計(jì)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母淖儊頋M足人們的要求。根據(jù)環(huán)境的不同也可以對構(gòu)件進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，只有通過這樣的方式，才可以設(shè)計(jì)出人們滿意的裝配式建筑。

BIM模型在施工過程中的應(yīng)用可全面提升工程造價(jià)行業(yè)效率與信息化管理水平，優(yōu)化管理流程，高效率、高精準(zhǔn)度的完成工程量計(jì)算工作。以上內(nèi)容就是“BIM技術(shù)知識分享：BIM背景下的裝配式建筑設(shè)計(jì)發(fā)展及應(yīng)用”，更多BIM熱點(diǎn)資訊/教程分享歡迎關(guān)注微信公眾號“BIM實(shí)訓(xùn)”，也可點(diǎn)擊下方免費(fèi)下載領(lǐng)取精品學(xué)習(xí)資料。