基于BIM技术的装配式建筑协同化设计

张晟源

（大庆油田天宇工程设计有限责任公司，黑龙江 大庆 163161）

0 引言

建筑行业不断发展和革新的背景下，装配式建筑以其材料消耗少、环保以及运输、施工便利等诸多特点迅速在行业中广泛推广，并成为建筑行业发展的重要方向。BIM技术是依托信息技术逐渐发展起来的新技术，通过构建建筑实体的三维模型，可以帮助建设单位提前了解建筑实体的外观、结构等，然后再进行改进和优化，大大节约了成本，也为施工顺利开展提供便利。将BIM技术应用到装配式建筑中，实现协同化设计，使建筑工程项目得到最佳优化，减少设计变更带来的影响和费用损失。所以，将BIM技术应用到装配式建筑中，对二者的发展都起到重要的现实意义，希望通过本文的研究为相关从业者提供参考。

1 BIM技术在装配式建筑方案设计中的协同化应用

1.1 BIM技术的辅助设计应用

基于信息技术的BIM技术有明显的优势，比如模拟性、可视性等，这也为BIM技术在装配式建筑方案设计中的协同化应用提供了依据。尤其是BIM技术的可视性特征显著，可以逼真的将建筑实体展示出来，通过三维立体模型直观的观察建筑实体外观、结构等，然后进行优化[1]。在装配式建筑工程施工环境以及施工计划的基础上以BIM技术作为辅助进行设计，可以将施工顺序、施工节点、关键点以及潜在问题等模拟出来，这样就可以将不同的施工方案进行对比，择优选择。同时，也可以将BIM技术作为一种先进的设计方法，在信息模型基础上进行参数调整，直至参数在最合适的范围，实现设计方案的最优化，也使施工过程顺利进行，减少不必要的更变。

1.2 BIM技术的碰撞检查应用

基于BIM技术可以解决传统二维图纸中很难发现碰撞问题的缺陷，大大减少了施工过程存在的安全与质量隐患。借助BIM技术的可视化特征，在正式施工之前可以对关键的施工部位，比如工艺管线、工艺设备等进行碰撞检查，及时发现其中的问题再进行优化，可以将误差控制在合理范围内。同时，在BIM技术下，将计算机软件、硬件、传感器等进行整合，创设集听觉、视觉、触觉为一体的模拟环境，这样就可以在模拟环境中感受装配式建筑实际效果，发展其中的缺陷进行整改，减少施工材料浪费等现象。另外，在管线优化方面，通过建模-碰撞-调整，加上图纸审阅、BIM模型以及变更洽商等提高了管线模型的可行性，确保模型与实际不会存在较大偏差[2]。从企业角度来看，在BIM模型基础上，可以实现全过程分析，并在设计单位、监管单位等的参与下，对装配式建筑工程进行校验，全方位了解工程实际效果，实现管线的深入优化。

1.3 BIM技术的工程量计算应用

装配式建筑中，在收集和整理相关施工材料以后，为了保证设计方案的可行性，还需要对竣工模型进行二次施工，也就是将设备运行、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。在传统工程量计算工作中，不同的造价人员因为经验、专业以及实践能力等存在的差异，对设计图纸的理解也会大不相同，这也决定了结果也是不同的；或者即便是同一个造价人员，不同的计算软件、计算方法等结果也不尽相同，一旦出现上述问题，会造成无休止校对，工作量大，也会影响后续的施工操作。但是随着BIM技术的应用，实现自动计算工程量，使工程量计算过程智能化和便捷化，提高了计算准确性，减少由于人为因素造成的工程量计算结果偏差较大的问题，为施工阶段提供可靠的参考[3]。

2 BIM技术在装配式预制构件中的协同化应用

2.1 预制构件设计中的应用

装配式建筑与传统的建筑形式不同，它是在工厂内将预制构件生产出来，然后运输到施工现场进行组装，并借助大型机械设备进行吊装，形成一个完整的结构，这种建筑形式由于操作简单、便利等特点逐渐得到推广。将BIM技术应用到预制构件设计中，对提高装配式建筑整体质量起到重要作用，也极大的方便施工操作，减少繁琐的流程，避免施工阶段中由于预制构件设计不符造成返工和损失。在BIM技术下，首先要了解预制构件的质量标准和设计要求，建立起三维模型并进行组装，全方位观察预制构件是否符合施工标准以及建筑实体要求。因为预制构件中的参数比较多，如类型、尺寸等，只需要将所需的参数放入到模型中，就可以准确的建立预制构件三维模型，然后进行优化、参数改进等，节约人力，而且提高了参数准确性，避免人工计算出现较大偏差，确保预制构件质量。

2.2 预制构件生产中的应用

BIM技术在预制构件生产中也得到了应用，比如在建立BIM模型以后，在此基础上设计人员可以调整数据，统计工程量，再进行细节优化，减少不必要的浪费。而且基于BIM模型，还可以输出预制构件的生产图纸，利用智能生产设备，只要将图纸导入到生产系统中就可以实现预制构件的集成化、规模化生产，大大提高了预制构件的生产效率，尤其适用于规模较大的装配式建筑中，节省大量生产成本，对推动装配式建筑在建筑行业的深入发展起到重要作用。

3 结束语

随着绿色环保理念不断推行，装配式建筑以其能耗小、节约资源、施工便利等诸多优势使其在建筑行业中得到推广应用，而且作为绿色建筑的新载体，使促进传统建筑形式向现代化建设方式转变的重要途径。BIM技术的应用，为实现装配式建筑发展目标提供了技术层面支撑，依托计算机软件建立起三维模型，只需要将相关参数导入到软件中就可以进行设计方案优化，直观的了解装配式建筑完工后的效果以及设计方案中的问题，及时改进。所以，基于BIM技术的装配式建筑协同化设计优势显著，值得推广，但是其中也会存在各种问题是值得进一步研究的。