楊愛萍 沈軍成

【摘要】近年來(lái)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷發(fā)展，隨著BIM作為技術(shù)應(yīng)用熱點(diǎn)的興起，以BIM結(jié)合模塊化的裝配式建筑設(shè)計(jì)方式逐漸成為推動(dòng)我國(guó)建筑工業(yè)化快速發(fā)展的有力抓手。在國(guó)家相關(guān)政策和行業(yè)規(guī)范的出臺(tái)支持下，我國(guó)裝配式建筑將迎來(lái)新的發(fā)展階段。文章介紹了裝配式建筑與BIM技術(shù)兩者相融合的發(fā)展趨勢(shì)，通過(guò)闡述裝配式建筑的模塊化理念及設(shè)計(jì)方法，分析了基于BIM相關(guān)軟件平臺(tái)下的模塊化設(shè)計(jì)過(guò)程及其意義，進(jìn)而探究與BIM技術(shù)結(jié)合的模塊化設(shè)計(jì)在裝配式建筑中的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù);裝配式;建筑設(shè)計(jì);實(shí)踐

目前，我國(guó)裝配式建筑產(chǎn)業(yè)迎來(lái)了發(fā)展的春天，在國(guó)家政策強(qiáng)力支持下，產(chǎn)業(yè)、技術(shù)及應(yīng)用領(lǐng)域均有長(zhǎng)足發(fā)展。隨著裝配式建筑應(yīng)用范圍的不斷拓展，其在工程質(zhì)量管理與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)精度上暴露出一些問(wèn)題。萌發(fā)于建筑工程實(shí)踐的BIM技術(shù)，能夠較為有效地解決當(dāng)下我們所面臨的諸多問(wèn)題。裝配式建筑產(chǎn)業(yè)得以發(fā)展的核心原因之一在于，通過(guò)預(yù)先的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠滿足建筑工程的空間配置及原料供給。換言之，在裝配式所占比率較高的情況下，某一建筑工程已經(jīng)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中被事先完成了?？梢?，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于整體建筑工程來(lái)說(shuō)極其重要。鑒于建筑工程建設(shè)過(guò)程的多方參與性、工程目的的高效節(jié)約性、生命周期中工程的易改變動(dòng)性等因素，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)幾乎關(guān)聯(lián)了從建筑工程方案到建筑物拆除的所有環(huán)節(jié)和事項(xiàng)。無(wú)論從建設(shè)本身，還是對(duì)建筑物事后維護(hù)，BIM技術(shù)在其中的有效應(yīng)用，必然能夠一舉多得，提高工程質(zhì)量效率，同時(shí)利于其他與工程相關(guān)作業(yè)的開展。

1、BIM技術(shù)與裝配式建筑

（1）BIM技術(shù)涵義，BIM技術(shù)利用在建筑行業(yè)可以做到信息共享與多維展示，是建筑行業(yè)未來(lái)的發(fā)現(xiàn)所向，被廣泛使用會(huì)是必然。BIM技術(shù)它不是一個(gè)單獨(dú)的建模技術(shù)，也不是一個(gè)單純的模型，它是一個(gè)新的概念，是對(duì)建筑業(yè)信息技術(shù)水平的再完善。BIM技術(shù)是建筑信息模型的簡(jiǎn)稱，對(duì)一個(gè)項(xiàng)目的此模型進(jìn)行創(chuàng)建，需要這個(gè)項(xiàng)目的各類信息、數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，利用數(shù)字信息虛擬仿真建筑物的真實(shí)信息，它大多以三維模型或數(shù)據(jù)庫(kù)的方式進(jìn)行呈現(xiàn)，具有協(xié)調(diào)性、可出圖性、模擬性、可視化等特點(diǎn)。對(duì)此技術(shù)運(yùn)用在建筑中，可以有效的對(duì)施工成本進(jìn)行降低，同時(shí)可以對(duì)生態(tài)環(huán)境做到保護(hù)。（2）裝配式建筑的涵義，裝配式建筑是對(duì)建筑產(chǎn)品的預(yù)制構(gòu)件在數(shù)字工廠中生產(chǎn)，將生產(chǎn)完成的裝配式構(gòu)建通過(guò)運(yùn)輸工具，運(yùn)輸?shù)骄唧w的施工現(xiàn)場(chǎng)完成拼裝的建筑。利用新技術(shù)對(duì)預(yù)制建筑進(jìn)行生產(chǎn)，可以做到最大程度降低能源的消耗、對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到促進(jìn)作用、對(duì)生產(chǎn)的效率提高、促進(jìn)建筑質(zhì)量與品質(zhì)的提升。就我國(guó)的建筑行業(yè)來(lái)說(shuō)，它的工程技術(shù)水平不能很好的對(duì)建筑創(chuàng)新需要做到最大化滿足，BIM技術(shù)和預(yù)制建筑都是新型科技技術(shù)，是工業(yè)化與信息化技術(shù)不斷發(fā)展的產(chǎn)物。BIM技術(shù)應(yīng)用在裝配式建筑，可以對(duì)建筑的發(fā)展進(jìn)行指導(dǎo)與引導(dǎo)，做到將裝配式建筑施工過(guò)程中的問(wèn)題迅速有效解決。

2、BIM技術(shù)在裝配式建筑設(shè)計(jì)中的實(shí)踐研究

2.1在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)方面的應(yīng)用

裝配式建筑的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)非常重要，直接關(guān)乎各種預(yù)制構(gòu)件的型號(hào)和數(shù)量，預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)廠家會(huì)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行批量生產(chǎn)，如果設(shè)計(jì)圖紙發(fā)生錯(cuò)誤，將會(huì)造成巨大的經(jīng)損失。同時(shí)，裝配式建筑對(duì)裝配的精密度要求非常高，設(shè)計(jì)圖紙影響著整棟建筑的安全性和穩(wěn)定性，關(guān)乎施工人員的生命安全。傳統(tǒng)建筑模式的主觀因素過(guò)多，定量分析不足，設(shè)計(jì)師也無(wú)法處理大量信息數(shù)據(jù)。BIM技術(shù)的應(yīng)用可以有效解決這些問(wèn)題，在收集土質(zhì)結(jié)構(gòu)、土壤密度、土壤粘性等信息之后，BIM技術(shù)可以對(duì)這些條件進(jìn)行分析，并模擬出真實(shí)的土地情況，然后根據(jù)工程要求選取施工地點(diǎn)。同時(shí)，BIM技術(shù)擁有獨(dú)特的模型信息數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，可以將各種構(gòu)件的型號(hào)、尺寸、材質(zhì)等參數(shù)保存到數(shù)據(jù)庫(kù)之中，并通過(guò)數(shù)字信息技術(shù)將其三維化呈現(xiàn)出來(lái)，設(shè)計(jì)師可以將這些構(gòu)件模型與建筑模型向匹配，觀察搭配效果，從而對(duì)構(gòu)件的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行更改。另外，BIM技術(shù)的模型間具有聯(lián)動(dòng)性，當(dāng)設(shè)計(jì)師修改一處參數(shù)時(shí)，其他各項(xiàng)參數(shù)也會(huì)隨之改變，提高了建模和改模的效率，也更方便設(shè)計(jì)師觀察建筑的整體效果，有助于發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的缺陷和隱藏的風(fēng)險(xiǎn)。BIM技術(shù)可以提高設(shè)計(jì)圖紙的準(zhǔn)確性和安全性，為生產(chǎn)廠家提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，減小了構(gòu)件生產(chǎn)時(shí)的經(jīng)濟(jì)損失。

2.2 PC構(gòu)件加工階段的應(yīng)用

首先，PC構(gòu)件深化設(shè)計(jì)。施工前，PC構(gòu)件生產(chǎn)廠根據(jù)實(shí)施版施工圖進(jìn)行PC構(gòu)件深化設(shè)計(jì)，深化設(shè)計(jì)圖中整合各專業(yè)信息，充分考慮施工預(yù)留預(yù)埋、鋁模施工、爬架等問(wèn)題。PC構(gòu)件為半成品，能否順利安裝，PC構(gòu)件深化設(shè)計(jì)是很重要一環(huán)，是裝配式設(shè)計(jì)主要控制點(diǎn)。利用BIM模擬技術(shù)，能夠有效解決設(shè)計(jì)中錯(cuò)、漏、碰、缺等問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)PC構(gòu)件安裝過(guò)程中可能遇到的問(wèn)題，PC構(gòu)件設(shè)計(jì)精度不僅影響PC構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)安裝質(zhì)量和效率，還能避免因設(shè)計(jì)問(wèn)題造成PC構(gòu)件的返工。其次，PC構(gòu)件生產(chǎn)。深化設(shè)計(jì)圖應(yīng)經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)、建設(shè)、監(jiān)理、總承包、設(shè)備安裝及鋁模、爬架等單位簽字確認(rèn)后，方可進(jìn)行工廠加工生產(chǎn)。BIM深化設(shè)計(jì)為構(gòu)件工廠化生產(chǎn)提供了高精準(zhǔn)的圖紙信息數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確無(wú)誤生成物料清單，可通過(guò)平臺(tái)提取所需信息，安排后續(xù)工作。BIM模型的導(dǎo)入，減少了技術(shù)人員通過(guò)二維圖紙?zhí)崛?gòu)件信息產(chǎn)生的錯(cuò)誤，可以節(jié)省大量人工統(tǒng)計(jì)時(shí)間，提高工作效率。再其次，構(gòu)件吊裝。將BIM技術(shù)的模擬功能運(yùn)用起來(lái)，有效預(yù)演構(gòu)件的裝載運(yùn)輸過(guò)程，避免出現(xiàn)突發(fā)問(wèn)題。PC構(gòu)件按指定路線運(yùn)達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)，在進(jìn)場(chǎng)檢查合格后，方可進(jìn)行安裝。在PC構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)前，在BIM平臺(tái)中定義每個(gè)構(gòu)件的計(jì)劃吊裝時(shí)間，實(shí)現(xiàn)施工吊裝進(jìn)度模擬。PC構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)時(shí)，工作人員通過(guò)對(duì)芯片進(jìn)行讀取，即可完成驗(yàn)收工作，有效節(jié)約了成本和時(shí)間。PC構(gòu)件安裝時(shí)，通過(guò)提取相關(guān)信息，技術(shù)人員能夠復(fù)查安裝設(shè)備位置等諸多信息，進(jìn)而高效實(shí)施吊裝拼接工序。PC構(gòu)件施工吊裝完成后，現(xiàn)場(chǎng)會(huì)將構(gòu)件狀態(tài)上傳至BIM平臺(tái)，便可以實(shí)現(xiàn)施工形象進(jìn)度的查詢及吊裝工作量統(tǒng)計(jì)。

結(jié)語(yǔ)：

BIM技術(shù)應(yīng)用于裝配式建筑設(shè)計(jì)中，對(duì)裝配式建筑產(chǎn)業(yè)整體具有提質(zhì)、增效的作用，能夠較好地促進(jìn)裝配式建筑產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。二者的結(jié)合不應(yīng)被局限在個(gè)別技術(shù)或流程環(huán)節(jié)上，而應(yīng)注重在更高層面思考BIM技術(shù)對(duì)于裝配式建筑設(shè)計(jì)整體流程的功用與價(jià)值，惟有如此，才能科學(xué)、合理、客觀地將該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用好，進(jìn)而發(fā)揮其更大的技術(shù)價(jià)值。

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