基于BIM技術的裝配式建筑協同化設計

張晟源

（大慶油田天宇工程設計有限責任公司，黑龍江 大慶 163161）

0 引言

建筑行業不斷發展和革新的背景下，裝配式建筑以其材料消耗少、環保以及運輸、施工便利等諸多特點迅速在行業中廣泛推廣，并成為建筑行業發展的重要方向。BIM技術是依托信息技術逐漸發展起來的新技術，通過構建建筑實體的三維模型，可以幫助建設單位提前了解建筑實體的外觀、結構等，然后再進行改進和優化，大大節約了成本，也為施工順利開展提供便利。將BIM技術應用到裝配式建筑中，實現協同化設計，使建筑工程項目得到最佳優化，減少設計變更帶來的影響和費用損失。所以，將BIM技術應用到裝配式建筑中，對二者的發展都起到重要的現實意義，希望通過本文的研究為相關從業者提供參考。

1 BIM技術在裝配式建筑方案設計中的協同化應用

1.1 BIM技術的輔助設計應用

基于信息技術的BIM技術有明顯的優勢，比如模擬性、可視性等，這也為BIM技術在裝配式建筑方案設計中的協同化應用提供了依據。尤其是BIM技術的可視性特征顯著，可以逼真的將建筑實體展示出來，通過三維立體模型直觀的觀察建筑實體外觀、結構等，然后進行優化[1]。在裝配式建筑工程施工環境以及施工計劃的基礎上以BIM技術作為輔助進行設計，可以將施工順序、施工節點、關鍵點以及潛在問題等模擬出來，這樣就可以將不同的施工方案進行對比，擇優選擇。同時，也可以將BIM技術作為一種先進的設計方法，在信息模型基礎上進行參數調整，直至參數在最合適的范圍，實現設計方案的最優化，也使施工過程順利進行，減少不必要的更變。

1.2 BIM技術的碰撞檢查應用

基于BIM技術可以解決傳統二維圖紙中很難發現碰撞問題的缺陷，大大減少了施工過程存在的安全與質量隱患。借助BIM技術的可視化特征，在正式施工之前可以對關鍵的施工部位，比如工藝管線、工藝設備等進行碰撞檢查，及時發現其中的問題再進行優化，可以將誤差控制在合理范圍內。同時，在BIM技術下，將計算機軟件、硬件、傳感器等進行整合，創設集聽覺、視覺、觸覺為一體的模擬環境，這樣就可以在模擬環境中感受裝配式建筑實際效果，發展其中的缺陷進行整改，減少施工材料浪費等現象。另外，在管線優化方面，通過建模-碰撞-調整，加上圖紙審閱、BIM模型以及變更洽商等提高了管線模型的可行性，確保模型與實際不會存在較大偏差[2]。從企業角度來看，在BIM模型基礎上，可以實現全過程分析，并在設計單位、監管單位等的參與下，對裝配式建筑工程進行校驗，全方位了解工程實際效果，實現管線的深入優化。

1.3 BIM技術的工程量計算應用

裝配式建筑中，在收集和整理相關施工材料以后，為了保證設計方案的可行性，還需要對竣工模型進行二次施工，也就是將設備運行、能源消耗、安全等基本要素添加到模型中，并剔除多余的信息。在傳統工程量計算工作中，不同的造價人員因為經驗、專業以及實踐能力等存在的差異，對設計圖紙的理解也會大不相同，這也決定了結果也是不同的；或者即便是同一個造價人員，不同的計算軟件、計算方法等結果也不盡相同，一旦出現上述問題，會造成無休止校對，工作量大，也會影響后續的施工操作。但是隨著BIM技術的應用，實現自動計算工程量，使工程量計算過程智能化和便捷化，提高了計算準確性，減少由于人為因素造成的工程量計算結果偏差較大的問題，為施工階段提供可靠的參考[3]。

2 BIM技術在裝配式預制構件中的協同化應用

2.1 預制構件設計中的應用

裝配式建筑與傳統的建筑形式不同，它是在工廠內將預制構件生產出來，然后運輸到施工現場進行組裝，并借助大型機械設備進行吊裝，形成一個完整的結構，這種建筑形式由于操作簡單、便利等特點逐漸得到推廣。將BIM技術應用到預制構件設計中，對提高裝配式建筑整體質量起到重要作用，也極大的方便施工操作，減少繁瑣的流程，避免施工階段中由于預制構件設計不符造成返工和損失。在BIM技術下，首先要了解預制構件的質量標準和設計要求，建立起三維模型并進行組裝，全方位觀察預制構件是否符合施工標準以及建筑實體要求。因為預制構件中的參數比較多，如類型、尺寸等，只需要將所需的參數放入到模型中，就可以準確的建立預制構件三維模型，然后進行優化、參數改進等，節約人力，而且提高了參數準確性，避免人工計算出現較大偏差，確保預制構件質量。

2.2 預制構件生產中的應用

BIM技術在預制構件生產中也得到了應用，比如在建立BIM模型以后，在此基礎上設計人員可以調整數據，統計工程量，再進行細節優化，減少不必要的浪費。而且基于BIM模型，還可以輸出預制構件的生產圖紙，利用智能生產設備，只要將圖紙導入到生產系統中就可以實現預制構件的集成化、規模化生產，大大提高了預制構件的生產效率，尤其適用于規模較大的裝配式建筑中，節省大量生產成本，對推動裝配式建筑在建筑行業的深入發展起到重要作用。

3 結束語

隨著綠色環保理念不斷推行，裝配式建筑以其能耗小、節約資源、施工便利等諸多優勢使其在建筑行業中得到推廣應用，而且作為綠色建筑的新載體，使促進傳統建筑形式向現代化建設方式轉變的重要途徑。BIM技術的應用，為實現裝配式建筑發展目標提供了技術層面支撐，依托計算機軟件建立起三維模型，只需要將相關參數導入到軟件中就可以進行設計方案優化，直觀的了解裝配式建筑完工后的效果以及設計方案中的問題，及時改進。所以，基于BIM技術的裝配式建筑協同化設計優勢顯著，值得推廣，但是其中也會存在各種問題是值得進一步研究的。