謝青瑋

摘 ?要：在社會(huì)快速發(fā)展的背景下，BIM技術(shù)取得了一定的進(jìn)步和進(jìn)步。BIM技術(shù)以其諸多優(yōu)點(diǎn)在我國建筑業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。裝配式建筑已成為我國建筑工程的重點(diǎn)和關(guān)鍵，它可以為建設(shè)部門節(jié)省更多的時(shí)間和精力，有效地提高施工質(zhì)量和效率。為了滿足人們對(duì)裝配式建筑的需求，實(shí)現(xiàn)我國建筑業(yè)的更好發(fā)展，應(yīng)在裝配式建筑中應(yīng)用BIM技術(shù)。

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

1BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)中的重要性

1.1有效提高建筑設(shè)計(jì)效率

在傳統(tǒng)的裝配式建筑設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員需要重復(fù)進(jìn)行建筑工程的數(shù)據(jù)采集、整理、分析計(jì)算等基本操作，大大增加了工程設(shè)計(jì)的周期。同時(shí)，大量的建筑設(shè)計(jì)規(guī)范比較和參數(shù)分析工作增加了建筑工程設(shè)計(jì)的人力成本，不利于建筑設(shè)計(jì)效率的提高。將BIM技術(shù)應(yīng)用于裝配式建筑設(shè)計(jì)中，其完整性特點(diǎn)可以有效地幫助建筑設(shè)計(jì)人員減少人工核算和信息處理的時(shí)間。在實(shí)際操作中，設(shè)計(jì)人員只要將建筑工程和工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的信息導(dǎo)入軟件，就能在短時(shí)間內(nèi)設(shè)計(jì)出相對(duì)可行的設(shè)計(jì)方案，并能實(shí)時(shí)分析設(shè)計(jì)方案中存在的問題，減少人工核算帶來的錯(cuò)誤風(fēng)險(xiǎn)，有效提高建筑設(shè)計(jì)效率。

1.2促進(jìn)建筑設(shè)計(jì)可視化的發(fā)展

工程建設(shè)領(lǐng)域有一定的技術(shù)門檻。對(duì)于其他領(lǐng)域，要想真正了解建筑設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)意圖，就需要對(duì)相應(yīng)的設(shè)計(jì)參數(shù)有一定的了解。但在實(shí)際應(yīng)用過程中，不可避免地需要將建筑設(shè)計(jì)成果展示給其他非專業(yè)人員，讓其他領(lǐng)域的工作人員共同參與施工。BIM技術(shù)的可視性特點(diǎn)，可以通過模式模擬的形式，在其他領(lǐng)域的工作人員的視野中，以模型的形式有效地展示建筑設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)成果，幫助施工隊(duì)伍中的非專業(yè)人員有效地了解建筑設(shè)計(jì)師的真實(shí)意圖，提高施工過程中的精度，降低施工項(xiàng)目的返工概率，同時(shí)促進(jìn)建筑設(shè)計(jì)的視覺化發(fā)展。

1.3有助于建筑設(shè)計(jì)方案的不斷優(yōu)化

傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)只能通過建設(shè)項(xiàng)目現(xiàn)有的環(huán)境條件進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)?；趯?duì)工程造價(jià)的考慮，一些建筑設(shè)計(jì)創(chuàng)新在保證可行性的基礎(chǔ)上會(huì)被放棄，導(dǎo)致大部分工程建筑缺乏差異性，難以滿足公眾日益多樣化的需求。BIM技術(shù)的仿真功能可以幫助建筑設(shè)計(jì)人員通過材料的傳遞和分配，對(duì)建筑工程進(jìn)行預(yù)測和分析，改善設(shè)計(jì)過程中可能存在的技術(shù)問題。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員還可以通過建筑模擬來完成一些在實(shí)際操作過程中難以嘗試的設(shè)計(jì)意圖，并對(duì)其可行性和造價(jià)進(jìn)行分析，如裝配式建筑中的熱傳導(dǎo)模擬、工程建設(shè)中的節(jié)能模擬等。BIM技術(shù)利用其仿真特性，促進(jìn)可裝配建筑設(shè)計(jì)方案的不斷優(yōu)化。

2 BIM技術(shù)在裝配式建筑各生命周期中的應(yīng)用

2.1 規(guī)劃階段

項(xiàng)目規(guī)劃是建設(shè)項(xiàng)目順利實(shí)施的前提，因此在規(guī)劃階段需要明確以下目標(biāo)。

2.1.1項(xiàng)目規(guī)劃

隨著大型工程的不斷增多，結(jié)構(gòu)形式、建設(shè)規(guī)模、設(shè)計(jì)單位等諸多因素的不確定性，對(duì)各專業(yè)、不同單位提出了更高的要求。同時(shí)，建設(shè)項(xiàng)目更加注重全生命周期的管理。建設(shè)項(xiàng)目的投資決策、勘察設(shè)計(jì)、構(gòu)件生產(chǎn)、現(xiàn)場施工都是以BIM信息為基礎(chǔ)，因此，根據(jù)項(xiàng)目本身的特點(diǎn)，確定項(xiàng)目實(shí)施目標(biāo)，以目標(biāo)為導(dǎo)向，做好項(xiàng)目BIM規(guī)劃，規(guī)范項(xiàng)目實(shí)施中影響項(xiàng)目過程和結(jié)果的因素，確保項(xiàng)目的順利進(jìn)行。

2.1.2建立了BIM設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

建設(shè)項(xiàng)目涉及不同的專業(yè)，使用的BIM軟件也不盡相同。首先，為了保證不同專業(yè)之間的高質(zhì)量數(shù)據(jù)傳輸和交互，有必要確定BIM軟件之間的數(shù)據(jù)傳輸格式，如IFC（Foundation Boundation類）格式，這是目前高度認(rèn)可的。另外，如何區(qū)分不同專業(yè)和構(gòu)件的模型基準(zhǔn)點(diǎn)也需要明確。

2.1.3施工管理平臺(tái)選擇

當(dāng)項(xiàng)目進(jìn)入預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)和現(xiàn)場施工階段時(shí)，需要利用相應(yīng)的BIM模型管理平臺(tái)做好項(xiàng)目設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的交互。目前主要有兩種模式：現(xiàn)有管理平臺(tái)和自主開發(fā)管理平臺(tái)。具體需求由參建各方根據(jù)工程特點(diǎn)確定。

2.2設(shè)計(jì)階段

目前，我國裝配式建筑的設(shè)計(jì)流程仍沿用傳統(tǒng)的現(xiàn)澆建筑設(shè)計(jì)流程，仍采用現(xiàn)澆的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后交由裝配式建筑設(shè)計(jì)單位進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)。深化設(shè)計(jì)單位根據(jù)主體設(shè)計(jì)圖紙，發(fā)現(xiàn)并提出不符合裝配式建筑設(shè)計(jì)規(guī)范、不利于施工的部位，將問題反饋給主體設(shè)計(jì)單位進(jìn)行調(diào)整。這樣既浪費(fèi)了大量時(shí)間，又有部分構(gòu)件無法調(diào)整，直接導(dǎo)致了預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)的被動(dòng)局面，預(yù)制構(gòu)件的不合理拆分導(dǎo)致工程造價(jià)的增加。同時(shí)，現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的施工問題也可以通過BIM模型進(jìn)行模擬，可以在模型中直接反映現(xiàn)場的施工問題，并協(xié)調(diào)施工單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位等各方共同解決。由此可見，BIM技術(shù)不僅可以提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率，而且可以減少后期現(xiàn)場施工的返工次數(shù)，節(jié)約資源，加快工程進(jìn)度，提高質(zhì)量。

2.3 預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)階段

預(yù)制構(gòu)件建筑中使用的預(yù)制構(gòu)件由專業(yè)廠家根據(jù)詳細(xì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行生產(chǎn)?，F(xiàn)階段，由于構(gòu)件圖紙是以二維圖紙的形式提交的，在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)前，模具設(shè)計(jì)單位將利用BIM軟件根據(jù)二維圖紙?jiān)O(shè)計(jì)構(gòu)件模具，生產(chǎn)模具，最后交給組件制造商生產(chǎn)。雖然在設(shè)計(jì)過程中也采用了BIM軟件，但涉及的專業(yè)單一，無法實(shí)現(xiàn)模型數(shù)據(jù)的交互和傳輸，最終會(huì)造成模具設(shè)計(jì)與實(shí)際構(gòu)件之間的誤差。預(yù)制構(gòu)件建筑設(shè)計(jì)單位在項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)階段利用BIM軟件，直接接收IFC格式的BIM模型數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件的詳細(xì)設(shè)計(jì)。BIM軟件可以表達(dá)預(yù)制構(gòu)件的尺寸、鋼筋、預(yù)埋件、水電等信息，然后將改進(jìn)后的構(gòu)件模型以IFC數(shù)據(jù)的形式直接傳輸?shù)焦S生產(chǎn)系統(tǒng)，借助BIM軟件自動(dòng)生成構(gòu)件下料單，包括部件的尺寸、數(shù)量等信息。工人可以借助移動(dòng)設(shè)備實(shí)時(shí)查看和查看預(yù)制構(gòu)件的信息，真正實(shí)現(xiàn)BIM模型數(shù)據(jù)的交互，更有利于實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)乃至建筑的個(gè)性化定制。

2.4施工階段

傳統(tǒng)的二維平面設(shè)計(jì)往往是不同學(xué)科的獨(dú)立設(shè)計(jì)，很少整合所有學(xué)科。雖然設(shè)計(jì)會(huì)互相溝通，但仍有很多問題遺留下來，如：結(jié)構(gòu)梁標(biāo)高誤差、柱找正、水電管道相撞等，都是在施工階段發(fā)現(xiàn)的。此時(shí)施工已經(jīng)進(jìn)行，只有設(shè)計(jì)方給出修改方案才能進(jìn)行現(xiàn)場返工。這種施工方法不僅效率低下，而且施工質(zhì)量得不到保證，工期延誤。

2.5裝飾階段

傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)過程中，裝飾設(shè)計(jì)往往比較落后，也脫離了主體設(shè)計(jì)。裝修施工問題是在主體施工完成后發(fā)現(xiàn)的?，F(xiàn)階段的整頓工作比較復(fù)雜。隨著建筑產(chǎn)業(yè)化的興起，整體廚房和整體衛(wèi)生間的概念出現(xiàn)，這使得裝修部分也不得不與主體設(shè)計(jì)相同，建筑的綜合考慮對(duì)建筑設(shè)計(jì)提出了更高的要求。

傳統(tǒng)的裝飾設(shè)計(jì)主要是將二維圖形與局部渲染效果圖相結(jié)合來表現(xiàn)。也會(huì)出現(xiàn)圖紙與施工現(xiàn)場實(shí)際情況不符的問題。二維圖紙無法向業(yè)主展示整體裝修效果。此時(shí)需要根據(jù)二維圖紙建立三維模型進(jìn)行顯示，造成資源浪費(fèi)和工期延誤。

利用BIM技術(shù)，將主設(shè)計(jì)階段的數(shù)據(jù)模型信息傳遞給裝飾設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)師可以借助模型族庫選擇相應(yīng)的家具材料、衛(wèi)生潔具和設(shè)備等，或添加反映實(shí)際情況的信息，如燈光效果、燈光效果、家具設(shè)備擺放位置等，然后通過BIM軟件的漫游功能和VR技術(shù)，根據(jù)業(yè)主的要求，選擇不同的角度和路線，向業(yè)主展示裝修效果，然后根據(jù)反饋進(jìn)行方便快捷的調(diào)整。

2.6 運(yùn)營階段

目前，該樓的操作基本上是借助二維圖紙進(jìn)行描述。原因是在建筑設(shè)計(jì)階段沒有采用BIM技術(shù)建立模型，導(dǎo)致后期操作困難，維護(hù)成本高，建筑信息難以集成和共享。通過應(yīng)用BIM技術(shù)，在項(xiàng)目交付時(shí)，在設(shè)計(jì)、施工階段與集成模型一起交付，并應(yīng)用到建筑運(yùn)營階段，實(shí)現(xiàn)信息共享。如上所述，BIM模型具有可視化的特點(diǎn)，使得建筑信息更加直觀、易于理解。即使是非專業(yè)的建筑設(shè)計(jì)師也能快速、準(zhǔn)確地獲取建筑信息。

結(jié)語

綜上所述，將BIM技術(shù)應(yīng)用于裝配式建筑工程是建筑業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。從項(xiàng)目開始，利用BIM技術(shù)建立完善的數(shù)據(jù)庫，應(yīng)用于項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營管理的全過程，能準(zhǔn)確完成設(shè)計(jì)，合理設(shè)置工期，高效完成施工，有效運(yùn)營項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)精巧、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)保的建設(shè)項(xiàng)目。

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