BIM技術知識分享：BIM背景下的裝配式建筑設計發(fā)展及應用

1. BIM技術與裝配式建筑概述

裝配式結構，即直接現(xiàn)場組裝工廠生產(chǎn)的預制構件，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)約勞動力，提高勞動質量，縮短施工周期。裝配式建筑施工過程可分為3個階段：裝配式建筑構件制造階段、運輸機械運輸階段以及裝配式建筑構件的現(xiàn)場安裝階段。裝配式建筑主要通過對3個施工階段的控制來控制整個工程的質量、進度、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)范設計生產(chǎn)模式、實現(xiàn)標準化設計，同時能達到管理信息化及裝修一體化的目標。裝配式建筑技術于2002年被引入建筑業(yè)，信息技術在建筑業(yè)中的應用將建筑工程各階段的信息數(shù)據(jù)納入計算機模型，通過三維信息技術實現(xiàn)信息一體化，并對建筑結構尺寸、機電、排水、采暖等方面進行全方位的協(xié)調(diào)。

同時，BIM技術還包括可視性、協(xié)調(diào)性、模擬性和優(yōu)化性等其他優(yōu)點。將BIM技術與裝配式建筑工程相結合，可以解決由于設計、施工、構件加工、連接不足等各種原因造成的資源浪費問題。BIM軟件可以有效提取項目相關信息，縮短項目時間，控制成本，提高質量和施工安全性，增加項目效益。為了實現(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。同時，建筑安裝工程采用EPC模式，可以對整個安裝進行規(guī)劃，EPC模式與BIM技術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目設計、采購和施工的所有可用資源，而BIM技術可以應用信息手段對EPC模式各部分進行協(xié)調(diào)，使建筑業(yè)的人員和信息得以充分利用。

2. 基于BIM技術的設計方法

BIM可以將裝配式建筑的基本概念整合到一條主線上，包括設計、生產(chǎn)、建筑、裝飾和管理額等。同時，可以依靠其他手段完成信息化協(xié)同設計、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與標準化可視化設計

利用BIM軟件的建筑功能，逐步構建預制構件的品種、規(guī)格、數(shù)量，通過可視化設計實現(xiàn)交互式、精細化的模塊設計理念。還能實現(xiàn)多學科的協(xié)同設計和節(jié)能環(huán)保設計，為所有參與者提供一個包括建筑材料、加工設備、成本等信息的三維信息集成平臺，促進建筑師、設計師之間的交流與合作，加強與平臺上的制造商和材料供應商的溝通。

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模型信息化的表達建筑構件，將抽象的二維圖形信息集中在一個模型中，與預制廠建立更緊密的對接關系。其次是將BIM數(shù)據(jù)導入大型生產(chǎn)設施，實現(xiàn)機械化生產(chǎn)。在裝配化施工上，第一步是將項目進度計劃引入BIM模型，模擬現(xiàn)場組織和工序，有效整合時間以及空間的信息，形成4D可視化模型，并利用VR技術對主要控制方法進行預先掌握，及時發(fā)現(xiàn)存在的問題并針對這些問題進行改進和優(yōu)化。第二步是進行施工安裝培訓，保證相關人員準確的掌握裝配式建筑的構成，避免因誤解或溝通錯誤造成的施工延誤，提高相關人員的熟練程度和工作效率。就一體化裝修而言，其有效實現(xiàn)可以提高生產(chǎn)力，在可視化的條件下，實現(xiàn)內(nèi)部渲染和模擬安裝，實現(xiàn)設計和安裝的優(yōu)化，將內(nèi)部空間分解為獨立的功能模塊，經(jīng)過綜合考慮后進行設計，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施主要涉及3個方面：①經(jīng)濟算量分析，在這一方面要求準確估算，通過分類統(tǒng)計快速比對，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)字芯片進行質量記錄，以便及時發(fā)現(xiàn)問題，提高工作質量。③利用移動設備實時查看項目所需的信息，提高項目的準確性。

3.BIM技術在裝配式建筑中的特點

3.1BIM技術在裝配式建筑中應用的優(yōu)點

(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計階段通過BIM設計反映建筑的實際效果?？梢詫⒃O計信息導入BIM相關專業(yè)軟件中，對CAD進行全面的識別，這樣的方式可以使其直接在軟件中生成三維模型，為裝配式建筑的設計提供便捷性。

(2)BIM技術在裝配式建筑設計中可以通過使用BIM模型把整個建筑結構表現(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)的二維平面設計相比，使用BIM軟件技術可以使計算時間大大縮短，并且得到的數(shù)據(jù)的準確度和工作效率都得到了極大的提高。另外，通過BIM軟件可以進行裝配式建筑設計的調(diào)整，通過BIM軟件技術的調(diào)整可以使裝配式建筑設計更加安全且有效。

(3)裝配式建筑在進行設計與建造過程中都需要進行大量的計算，這其中不僅包括對工程的投標出價，還包括對整個工程的成本以及費用的合理計算，這樣龐大的數(shù)據(jù)計算由人工進行處理可能會出現(xiàn)嚴重的問題，而且對其進行檢驗也需要消耗龐大的人力與物力，使企業(yè)的經(jīng)濟效益受到損害，而BIM軟件技術在裝配式建筑中的應用可以極大程度的解決這一問題。通過BIM軟件技術的使用可以使工程的計算變得方便快捷，而且數(shù)據(jù)也具有極高的準確性與真實性。當數(shù)據(jù)出現(xiàn)問題時也方便對數(shù)據(jù)進行校對與重新計算。這樣的應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)濟損失的風險。BIM軟件系統(tǒng)的應用為裝配式建筑的整體發(fā)展提供了重要的支持。

3.2BIM軟件技術在裝配式建筑設計中應用遇到的問題

(1)在對裝配式建筑進行設計的階段，必須充分理解裝配式房屋設計的“模塊化、標準化”的技術特點，并且需要對技術特點進行深度的掌握。通過BIM軟件對整個裝配式建筑進行設計時，BIM軟件技術可以將房屋的設計精確到構件，而裝配式建筑存在著構件極多的特點，從而導致了整個設計中對構件需求無法得到正確的掌握，而使構件被過多的采購，最終可能導致構件采購回來后發(fā)生浪費的情況。而利用BIM軟件技術也可以很好地解決這一點，通過BIM軟件技術對裝配式房屋進行更加精準的拆解，防止資源的浪費，降低企業(yè)資金浪費的風險。

(2)BIM技術在裝配式建筑設計過程中仍然存在數(shù)據(jù)共享困難的問題。BIM軟件技術在現(xiàn)階段只與工廠進行數(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件規(guī)格和采購的問題，但是隨著裝配式建筑設計的不斷發(fā)展，需要BIM軟件技術可以提供更多方面的數(shù)據(jù)共享能力。

4.BIM技術在裝配式建筑設計中的發(fā)展

在BIM技術發(fā)展的過程中與互聯(lián)網(wǎng)技術進行結合已經(jīng)形成了必然的發(fā)展趨勢。BIM軟件技術本身就有著共享數(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)技術的融合可以完美地解決這一問題。而且BIM軟件技術早就與互聯(lián)網(wǎng)技術進行密切的聯(lián)系，BIM軟件技術就是通過互聯(lián)網(wǎng)技術來實現(xiàn)與工廠的數(shù)據(jù)共享的。與互聯(lián)網(wǎng)技術的融合不僅可以提高設計的效率，還可以確保構件數(shù)據(jù)的精準性。通過這樣的方式，為裝配式建筑的設計、施工以及后期維修管理等工作提供了堅實的后盾。

5.發(fā)展保障措施

5.1建立BIM技術專業(yè)的人員團隊

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

5.2結合實際情況進行裝配式建筑設計

對于裝配式建筑的設計要結合當?shù)氐膶嶋H情況，建筑的設計一定要符合當?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計進行適當?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件進行相應的調(diào)整，只有通過這樣的方式，才可以設計出人們滿意的裝配式建筑。

BIM模型在施工過程中的應用可全面提升工程造價行業(yè)效率與信息化管理水平，優(yōu)化管理流程，高效率、高精準度的完成工程量計算工作。以上內(nèi)容就是“BIM技術知識分享：BIM背景下的裝配式建筑設計發(fā)展及應用”，更多BIM熱點資訊/教程分享歡迎關注微信公眾號“BIM實訓”，也可點擊下方免費下載領取精品學習資料。