裝配式建筑應(yīng)用BIM技術(shù)要點

1、裝配式建筑應(yīng)用 BIM技術(shù)要點隨建筑行業(yè)發(fā)展，裝配式建筑應(yīng)用已較為廣泛，雖然其有明顯的好處，但 對技術(shù)和管理也提出更高要求。而 BIM技術(shù)可以對施工組織各方面進行模擬、 優(yōu)化、管理，提高信息化、可視化在施工組織的應(yīng)用程度。預(yù)制裝配隨著BIM的興起，結(jié)合自身的優(yōu)勢，能提高生產(chǎn)效率。通過改變 以往的合作模式，施工單位能夠提前介入項目，提前獲得項目設(shè)計資料，更合 理的劃分模塊，并提前準備材料采購，預(yù)留更多的時間進行工廠加工。預(yù)制裝 配的推廣，提升經(jīng)濟效益同時，減少現(xiàn)場工作量和工作難度，現(xiàn)場+預(yù)制件廠同步施工，還能縮短工期，提高效率。下面分別從設(shè)計、施工階段并結(jié)合實際 應(yīng)用做進一步介紹一、設(shè)計階段裝配

2、式的建筑構(gòu)件生產(chǎn)來源于工廠。在設(shè)計階段，各個專業(yè)之間的聯(lián)系緊 密，一個數(shù)據(jù)的改變可能引起其他很多構(gòu)件的尺寸產(chǎn)生變化。傳統(tǒng)方法需要各 專業(yè)逐一進行調(diào)整，工作繁復(fù)，難免會出現(xiàn)疏漏之處。利用BIM模型進行設(shè)計，可有效減少設(shè)計方案中出現(xiàn)信息不一致和沖突的問題。BIM模型控制所有構(gòu)件的參數(shù)，模型中的每一個構(gòu)件尺寸、材質(zhì)及模型之 間的相互關(guān)聯(lián)。一個參數(shù)發(fā)生變化，其他構(gòu)件的參數(shù)也會自動做出相應(yīng)的變 化。另外由于裝配式建筑的特殊性，需要對預(yù)制構(gòu)件的預(yù)埋跟預(yù)留進行準確定 位，這需要很多專業(yè)人員合作，在 BIM平臺進行信息溝通和信息修改，進行碰 撞檢查，找出設(shè)計中存在的問題。各個專業(yè)之間還可以互通設(shè)計資料，避免造

3、 成圖紙誤差等問題，有利于設(shè)計方案的調(diào)整及高效溝通，提高設(shè)計效率。最后由BIM模型導(dǎo)出圖紙和構(gòu)件的型號及數(shù)量表，利用這些數(shù)據(jù)和施工 方、建設(shè)方、構(gòu)件生產(chǎn)廠家進行溝通，可以根據(jù)各方情況隨時調(diào)整設(shè)計方案， 實現(xiàn)協(xié)同工作。除此之外還可以快速地計算出工程量，減少傳統(tǒng)計算的誤差。1. 戶型預(yù)制構(gòu)件的標準化設(shè)計BIM技術(shù)可以實現(xiàn)設(shè)計信息的開放與共享。設(shè)計人員可以將裝配式建筑的 設(shè)計方案上傳到項目的服務(wù)器上，在其中進行尺寸、樣式等信息的整合，并構(gòu) 建裝配式建筑各類預(yù)制構(gòu)件（例如門、窗等）的數(shù)據(jù)庫。隨著服務(wù)器中數(shù)據(jù)的 不斷積累與豐富，設(shè)計人員可以將同類型數(shù)據(jù)進行對比優(yōu)化，以形成裝配式建 筑預(yù)制構(gòu)件的標準形狀和

4、模數(shù)尺寸。預(yù)制構(gòu)件數(shù)據(jù)庫的建立有助于裝配式建筑 通用設(shè)計規(guī)范和設(shè)計標準的設(shè)立。利用各類標準化的數(shù)據(jù)庫，設(shè)計人員還可以 積累和豐富裝配式建筑的設(shè)計戶型，節(jié)約設(shè)計和調(diào)整的時間，有利于豐富裝配 式建筑戶型規(guī)格，更好地滿足居住者多樣化的需求。2. 實施模擬，實時調(diào)整計劃經(jīng)過對構(gòu)件的拆分獲取有關(guān)信息，為構(gòu)件出產(chǎn)提供準確的資料。在BIM模型中可將構(gòu)件從出產(chǎn)、運輸?shù)降跹b等進程與相對應(yīng)的時間尺度相關(guān)聯(lián)，對構(gòu)件 吊裝計劃進行三維動態(tài)模仿，再將 BIM模型與項目計劃相關(guān)聯(lián)，完成項目多層 面的應(yīng)用。將模擬計劃與實際進展進行比照，剖析完成對項目進展的操控與優(yōu) 化。BIM技術(shù)能夠模仿施工現(xiàn)場環(huán)境，提早規(guī)劃起重機方位及途

5、徑，有助于出產(chǎn)準確度，并能直接影響施工裝置的精確度，達到提供優(yōu)選施工計劃的目的。3. 協(xié)同作業(yè)及問題查看BIM技能最大價值在于信息化和協(xié)同辦理，為參加各方提供了一個三維規(guī)劃信息交互的渠道，將不一樣專業(yè)的規(guī)劃模型在同一渠道上交互合并，使各專 業(yè)、各參加方協(xié)同作業(yè)成為可能。問題查看是針對全部建筑規(guī)劃周期中的多專 業(yè)協(xié)同規(guī)劃，各專業(yè)將建好的 BIM模型導(dǎo)入BIM問題軟件，對施工流程進行 模仿，展開施工問題查看，然后對問題點仔細剖析、掃除、評論，處理因信息 不互通形成的各專業(yè)規(guī)劃抵觸，優(yōu)化工程規(guī)劃，在項目施工前預(yù)先處理問題， 減少不必要的設(shè)計變更與返工。、施工階段裝配式建筑最大的優(yōu)點在于模塊化與機械化

6、。所以，裝配式建筑在構(gòu)件生 產(chǎn)、安裝過程中，對施工工藝與進度管控等方面的要求較高。構(gòu)件定位須精 確，并有高質(zhì)量的安裝技術(shù)支持。而 BIM技術(shù)應(yīng)用可以很好契合這一特點。在BIM模型屬性中，還可以通過輸入構(gòu)件的時間屬性，從而滿足施工進度 要求，還可以通過4D模型對工程進度進行可視化管理，給項目各參與方制訂 統(tǒng)一的進度要求，有利于項目的進度順利實施。另外通過BIM技術(shù)的模擬功能，可以優(yōu)化施工現(xiàn)場的平面布置，制定合理的施工方案，確定預(yù)制構(gòu)件的堆 放、安裝順序以及吊裝方案等。通過可視化模擬，讓各參與方可以更高效地協(xié) 調(diào)工作，讓建造方能夠進行直觀的技術(shù)交底，業(yè)主方也可以通過BIM平臺隨時對項目進度進行監(jiān)督

7、。1. 改進預(yù)制構(gòu)件庫存和現(xiàn)場辦理使用BIM技能，經(jīng)過在預(yù)制構(gòu)件出產(chǎn)的過程中嵌入富含裝置部位及用處信 息等構(gòu)件信息的RFID芯片，存儲查驗人員及物流配送人員能夠直接讀取預(yù)制 構(gòu)件的有關(guān)信息，實現(xiàn)電子信息的主動對照，減少傳統(tǒng)的人工查驗和物流方式 下常出現(xiàn)的查驗數(shù)量誤差、構(gòu)件堆積方位誤差、出庫記錄不精確等問題發(fā)生概 率，有效節(jié)省成本。2. 吊裝及長途可視化監(jiān)控構(gòu)件現(xiàn)場吊裝和可視化監(jiān)控施工方案確定后，將儲存構(gòu)件吊裝方位及施工 時序等信息導(dǎo)入BIM模型，傳輸至移動設(shè)備中，根據(jù)三維模型施工方案，輔助 施工方案，使其無紙化、可視化。構(gòu)件吊裝前須進行查驗確認，移動設(shè)備更新 當日施工方案，然后對工地堆場的構(gòu)件

8、進行掃描，確認構(gòu)件信息后進行吊裝， 并記錄構(gòu)件施工時間。構(gòu)件裝置就位后，現(xiàn)場安排專人校核吊裝構(gòu)件的方位及 其他施工細節(jié)，檢查合格后通過現(xiàn)場手持設(shè)備掃描構(gòu)件芯片，確認構(gòu)件施工完 結(jié)，同時記錄構(gòu)件完成時間。有效避免施工中出現(xiàn)錯誤，提高施工效率。 3在預(yù)制構(gòu)件安裝中的運用在構(gòu)件生產(chǎn)過程中，陸續(xù)出廠的產(chǎn)品先后發(fā)往工地，從工廠精確、順利地 把不同類型標準和數(shù)量的預(yù)制構(gòu)件運送到項目施工現(xiàn)場，可通過BIM技術(shù)完成。使用信息控制體系與各個部門進行聯(lián)動，完成信息實時共享。施工現(xiàn)場項 目部根據(jù)工期計劃，通過BIM平臺提出項目現(xiàn)場待安裝的預(yù)制構(gòu)件需求，發(fā)至 預(yù)制構(gòu)件公司信息控制系統(tǒng)，工廠管理人員及時配合，了解庫存，

9、實時反映到 系統(tǒng)中，根據(jù)系統(tǒng)進行生產(chǎn)、堆積等工作，然后發(fā)貨，直接送達項目現(xiàn)場。并 對每一塊構(gòu)件進行編碼，預(yù)制構(gòu)件每件都有唯一的標簽代碼，經(jīng)過信息控制體 系記載每一塊預(yù)制件的運送狀況，施工單位管理人員可依據(jù)代碼隨時檢查構(gòu)件 情況，施工進度在系統(tǒng)平臺上虛擬化模型將內(nèi)容可視化，項目經(jīng)理可通過此方 法隨時把握施工進度。依靠BIM技能，在施工前可以進行構(gòu)件吊裝施工模擬。依據(jù)吊裝計劃，制 訂構(gòu)件吊裝施工模型，在施工前合理優(yōu)化施工計劃。因構(gòu)件尺度不宜過大，拆 分后的預(yù)制構(gòu)件品種數(shù)量較多，安裝較復(fù)雜。吊裝模仿動畫可形象地表達一個 施工標準層的施工工藝流程，作為實際施工的輔導(dǎo)。另外，在模擬過程中也能 發(fā)現(xiàn)問題，

10、有利于項目部在現(xiàn)場吊裝前對施工計劃進行調(diào)整。三、常見BIM技術(shù)應(yīng)用以上是BIM技術(shù)在項目設(shè)計和施工階段，相較傳統(tǒng)模式的一些優(yōu)勢，下面介紹幾種常見的BIM技術(shù)應(yīng)用1.裝配式建筑協(xié)同設(shè)計應(yīng)用(1 )編制建筑設(shè)計方案應(yīng)用在建筑方案設(shè)計的前期準備階段，基于 BIM技術(shù)可促進工程裝修、工程設(shè) 備與工程架構(gòu)的系統(tǒng)化整合，且按照預(yù)制結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安裝要求、規(guī)范要求、經(jīng) 濟要求與可執(zhí)行性要求完成設(shè)計。在方案設(shè)計過程中，將安全技術(shù)作為基礎(chǔ)依 據(jù)，深入建筑立面、平面與剖面的設(shè)計工作中，提升模板應(yīng)用率，加快進度。 在平面施工過程中，促進墻面與地板的整合，滿足建筑立面設(shè)計的標準要求。 同時依托各專業(yè)協(xié)同特性，保證建筑設(shè)計

11、的合理性。（2）編制設(shè)計方案初期階段應(yīng)用在建筑工程方案設(shè)計初期，要加強各專業(yè)基礎(chǔ)深化設(shè)計工作。選擇合理的 建筑裝飾材料，編制完整的外立面設(shè)計方案，保證墻面設(shè)計方案、地板設(shè)計方 案和立面設(shè)計方案的協(xié)同規(guī)劃，保證整體建筑立面設(shè)計效果。在提前預(yù)制的墻面構(gòu)件時，應(yīng)充分考慮機電、暖通專業(yè)的管線路由，在建筑工程裝修設(shè)計時繪制完整的工程設(shè)計圖紙。基于BIM技術(shù)對現(xiàn)有的數(shù)據(jù)模型進行排查，以保證建筑工程設(shè)計圖紙的可行性。（3 ）編制施工圖紙階段應(yīng)用在建筑工程施工圖紙設(shè)計階段，以預(yù)先完成的設(shè)計工作作為基礎(chǔ)，進一步 深化設(shè)計工作。針對各專業(yè)的基本需求，協(xié)調(diào)配合構(gòu)件制作廠、裝飾廠與材料 廠的工作。與現(xiàn)澆架構(gòu)相比，裝配

12、式建筑結(jié)構(gòu)以建筑工程設(shè)計文件作為基礎(chǔ)保 障，完成連接部位構(gòu)造圖與墻面構(gòu)件圖的參數(shù)組合。設(shè)計人員須嚴格履行職 責，保證預(yù)制構(gòu)件設(shè)計圖紙的完整性與合理性，滿足建筑工程設(shè)計的需求。2.標準化設(shè)計應(yīng)用裝配式建筑是標準化預(yù)制構(gòu)件的整體裝配產(chǎn)物。傳統(tǒng)建筑主要依靠平面圖 紙進行預(yù)制構(gòu)件的加工制造，而基于 BIM技術(shù)可以整合預(yù)制構(gòu)件模型系統(tǒng)，實 現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件庫的裝配。相比傳統(tǒng)的建筑設(shè)計方式，基于 BIM技術(shù)的建筑設(shè)計更加精細化，且能夠 合理應(yīng)用BIM技術(shù)的可視化特征。此外，BIM技術(shù)的人機交互功能，可以更好 的修改建筑設(shè)計方案。結(jié)構(gòu)構(gòu)件拆分是裝配式建筑設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。通常情況下，建筑圖紙設(shè)計 完畢后，方可開展結(jié)

13、構(gòu)構(gòu)件拆分工作。首先需專業(yè)技術(shù)人員進行前期策劃，確保建筑設(shè)計方案滿足實際需求。后 按照既定的設(shè)計方案進行結(jié)構(gòu)構(gòu)件拆分，并對設(shè)計方案中不合理部分進行調(diào) 整。然后進行建筑設(shè)計，BIM技術(shù)對單個外墻構(gòu)件具有極大的影響。依靠 BIM 技術(shù)的可視化功能，可有效調(diào)節(jié)建筑外墻板與構(gòu)件數(shù)量，實現(xiàn)理想化設(shè)計目 標。3. 戶型設(shè)計應(yīng)用設(shè)計人員可結(jié)合戶型功能需求，在結(jié)構(gòu)庫中篩選對應(yīng)的戶型結(jié)構(gòu)，同時避 免預(yù)制構(gòu)件與原有的建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件發(fā)生沖突。在戶型設(shè)計工作中，剪力墻模塊 化設(shè)計整體設(shè)計品質(zhì)息息相關(guān)。而采用系統(tǒng)化、標準化的戶型結(jié)構(gòu)庫，不僅可 以提高協(xié)同設(shè)計效率，還能充分保證模塊化設(shè)計的精確性。在戶型設(shè)計過程中，要明確劃

14、分戶型的內(nèi)部功能，協(xié)調(diào)處理各方面的關(guān) 系。戶型設(shè)計需要設(shè)計人員采用合理的設(shè)計方法，組建完整且獨立的建筑單 元。將建筑有機整合后形成的一個完整的、獨立的、可靠的整體。設(shè)計中所用 的接口也是構(gòu)建完整的建筑模型的必要條件。在設(shè)計過程中，需要重點關(guān)注接口問題。按照構(gòu)件的共享部位差異，接口 問題包括連接接口和重合接口兩種。連接接口是指協(xié)同共享的構(gòu)件，需要依靠 外部構(gòu)件進行無重合連接。而重合接口則是指構(gòu)件共享位置的重合性。通常戶 型的接口多為連接接口，剪力墻結(jié)構(gòu)的戶型間多為重合接口。此外，由于專業(yè) 方面的差異，重合構(gòu)件間也體現(xiàn)出較大的差異。結(jié)構(gòu)戶型間的重合部分主要包 括剪力墻和暗柱。一般情況下，戶型間接口問題的處理方法主要是刪除重合接口的重疊部 分，保證建筑體系的完整性。如果兩戶型構(gòu)件重合出現(xiàn)長度差異，刪除構(gòu)件 時，應(yīng)遵循“留長去短”原則。4. 施工模擬方面的應(yīng)用在建筑工程施工階段，通過三維立體模型，可保證各空間和時間的精細化 管理，更加直觀化、精確化的了解各施工階段的具體情況。這就要求設(shè)計人員