论文部分内容阅读
【摘要】本文简述了BIM的概念，对装配式建筑的作用与现阶段存在的问题进行了说明，同时探讨了BIM技术与装配式建筑的协同设计，以供参考。
【关键词】BIM技术；装配式建筑设计；应用
随着BIM技术的不断完善和我国建筑业的蓬勃发展，BIM技术因应用于建筑工程领域的先进性、适用性和高效性而受到工程师、承包商和业主的广泛关注和认可。近年来我国装配式建筑迅猛发展，新型建造方式需要各专业间高度协调配合，各个阶段有机衔接，管理也更为精细严格，BIM技术为装配式建筑项目提供一个协调工作的平台，提高工作效率，减少设计错误，避免返工作业，降低工程成本，成为推动建筑工业化可持续发展的必然要求。
1、BIM的相关概述
BIM为建筑信息模型（Building InformationModeling）的简称，该模型的创建以建筑项目中的各类数据、信息为基础，再通过数字信息虚拟仿真建筑物的实际真实信息，呈现的方式是数据库和三维模型，具有可视化、模拟性、协调性、优他性、可出图性等特点。其概念最初起源于1975年，由美国乔治亚理工大学建筑与计算机学院（GeorgiaTech Collecle of Architecture and ComputinQ）的查克伊士曼（Chuck Eastman）博士提出。该概念一直没有得到足够的关注。直至2002年，欧特克公司正式提出BIM的概念，随后BIM技术在发达国家开始广泛应用于各类建筑工程。我国于2002年引进BIM技术，但发展较为缓慢，直至去年住建部发布“十三五”建筑业信息化发展纲要中多次提到BIM技术的应用，以及很多城市出台BIM相关政策，BIM技术的应用现已在全国范围大面积推广。很多高校、企业开始成立BIM研究中心，积极进行BIM人才的相关培養。 2、装配式建筑的作用与存在的问题
2.1装配式建筑的作用
随着国家提出未来建筑业的发展中要大力推广装配式建筑的战略目标，我国装配式建筑发展的形势非常好，这是难得的机遇，也是必然选择。相比传统的建筑形式，该建筑模式可以改善结构精度、渗透、开裂等质量通病，提高隔声、保温、防火等性能便于系统维护、更新，有着巨大的节能减排作用，还能大大提高施工效率和缩短施工工期。
2.2当前装配式建筑存在的问题
目前我国新型装配式建筑尚处在婴儿阶段，各个环节之间还在相互磨合和协调，存在着许多认识上的误区。例如，在设计环节，主要的设计思路还是先按照熟悉的现浇结构进行设计，然后按照一定的原则拆分成预制构件，这样就无法贯彻标准化设计和兼顾考虑生产、施工一体化的设计思路。也是因为这个原因，生产环节大多仅仅是将原本现场完成的作业搬到预制工厂进行，构件模数化、标准化水平低，很难实现大批量流水线生产。同时，施工环节缺乏适用于装配式建筑的管理机制，忽略工艺的重要性，技术工人的培养效果差等因素均对装配式建筑的健康发展产生不利影响，甚至可能造成结构的安全隐患。
装配式建筑要求在建筑的设计阶段，既需要有对各个专业高度配合的要求，也需要对后续的施工、装修等阶段的许多因素进行集成考虑。因为在装配式建筑中的装配层中的主要构件，均是在工厂的预制构件。施工时只是对这些构件进行组装，无法对这些构件进行设计变更或者修改。所以在安排这些构件，进入加Tf-进行加工前，所有的设计意图均已实施，这其中就包括在构件上的埋件、开洞、装修和施工方案、施工组织上考虑。
3、BIM技术与装配式建筑的协同设计
装配式建筑的协同设计应从建筑设计、生产建造、运营维护等建筑全生命周期进行考虑。BIM技术可以有效的渗入到装配式建筑协同设计的各个阶段：
3.1方案设计阶段协同设计
方案设计阶段前期，在建筑、结构、设备、装修等各专业BIM技术的三维数据模型上进行密切配合，对预制构件、配件制作的可能性、经济性、标准化设计以及安装要求等做出策划。方案阶段，根据技术策划要点做好平、立、剖面设计，在满足使用功能的基础上，通过模数协调的手段，以提高模板使用率和提高体系集成度为目标进行设计。依据装配式建造的特点，平面设计上要考虑墙板的组合，实现建筑方案对立面的要求，通过专业间协同实现建筑设计的模数化、标准化、系列化和功能合理，实现预制构件及部品的“少规格、多组合”。
3.2初步设计阶段协同设计
初步设计阶段，结合各专业的工作进一步优化和深化。通过确定建筑的外立面方案及装饰材料，结合立面方案和墙板组合设计方案，实现需要的立面效果，并反映在BIM技术的立面效果图上。在预制的墙板构件上开始考虑电气专业的强、弱电箱、预埋管线和开关点位的技术方案。同时，装修设计也需要提供详细的设施布置图。在BIM技术的数据模型中进行碰撞检查，从而确定布置方案的可行性。还需要根据BIM技术数据模型中提供的经济性信息，评估并分析建造成本对技术方案的影响，并确定最终的技术路线。
3.3施工图设计阶段协同设计
施工图阶段需要继承初步设计确定的技术路线，并进行深化设计。各专业与建筑部品、装饰装修、构件厂等上下游厂商加强配合，在统一的BIM技术数据平台上，做好构件组合和深化设计，提供能够茌构件加工厂加工的预制构件尺寸控制图，做好构件的预留预埋和连接节点设计，重点还要做好节点的防水、防火、隔声设计和系统集成设计。相比于现浇结构，装配式结构还需要在建筑工程设计文件编制深度规定的基础上，增加构件尺寸控制图、墙板编号索引图和连接节点构造详图等。建筑师的工作主要是协助结构专业做好预制构件加工图的设计，确保预制构件买现设计意图。
3.4内装修协同设计
装配式建筑的全装修设计，应遵循建筑、装修、部品一体化的设计原则，部品体系应满足现行国家标准要求，满足安全、经济、节能、环保要求，部品体系宜实现以集成化为特征的成套供应，部品安装宜采用干法施工。
装配式建筑内装修的主要标准构件应根据施工图阶段从BIM技术数据平台上分解的标准构件数据采用工厂化加工的方法制作。部分非标准或特殊的构配件，可在现场安装时统一处理。构配件应满足构件和部品制造工厂化、施工安装装配化的要求，执行优化参数、公差配合和接口技术等有关规定，以提高其互换性和通用性。
结语：
综上所述，目前我国对BIM技术的了解还处于初级阶段，装配式建筑的实施又具有很强的技术性和专业性。所以，今后我国建筑业的发展不仅需要对BIM技术作深入的研究，而且还要着重培养这方面的专业技术人才。
【关键词】BIM技术；装配式建筑设计；应用
随着BIM技术的不断完善和我国建筑业的蓬勃发展，BIM技术因应用于建筑工程领域的先进性、适用性和高效性而受到工程师、承包商和业主的广泛关注和认可。近年来我国装配式建筑迅猛发展，新型建造方式需要各专业间高度协调配合，各个阶段有机衔接，管理也更为精细严格，BIM技术为装配式建筑项目提供一个协调工作的平台，提高工作效率，减少设计错误，避免返工作业，降低工程成本，成为推动建筑工业化可持续发展的必然要求。
1、BIM的相关概述
BIM为建筑信息模型（Building InformationModeling）的简称，该模型的创建以建筑项目中的各类数据、信息为基础，再通过数字信息虚拟仿真建筑物的实际真实信息，呈现的方式是数据库和三维模型，具有可视化、模拟性、协调性、优他性、可出图性等特点。其概念最初起源于1975年，由美国乔治亚理工大学建筑与计算机学院（GeorgiaTech Collecle of Architecture and ComputinQ）的查克伊士曼（Chuck Eastman）博士提出。该概念一直没有得到足够的关注。直至2002年，欧特克公司正式提出BIM的概念，随后BIM技术在发达国家开始广泛应用于各类建筑工程。我国于2002年引进BIM技术，但发展较为缓慢，直至去年住建部发布“十三五”建筑业信息化发展纲要中多次提到BIM技术的应用，以及很多城市出台BIM相关政策，BIM技术的应用现已在全国范围大面积推广。很多高校、企业开始成立BIM研究中心，积极进行BIM人才的相关培養。 2、装配式建筑的作用与存在的问题
2.1装配式建筑的作用
随着国家提出未来建筑业的发展中要大力推广装配式建筑的战略目标，我国装配式建筑发展的形势非常好，这是难得的机遇，也是必然选择。相比传统的建筑形式，该建筑模式可以改善结构精度、渗透、开裂等质量通病，提高隔声、保温、防火等性能便于系统维护、更新，有着巨大的节能减排作用，还能大大提高施工效率和缩短施工工期。
2.2当前装配式建筑存在的问题
目前我国新型装配式建筑尚处在婴儿阶段，各个环节之间还在相互磨合和协调，存在着许多认识上的误区。例如，在设计环节，主要的设计思路还是先按照熟悉的现浇结构进行设计，然后按照一定的原则拆分成预制构件，这样就无法贯彻标准化设计和兼顾考虑生产、施工一体化的设计思路。也是因为这个原因，生产环节大多仅仅是将原本现场完成的作业搬到预制工厂进行，构件模数化、标准化水平低，很难实现大批量流水线生产。同时，施工环节缺乏适用于装配式建筑的管理机制，忽略工艺的重要性，技术工人的培养效果差等因素均对装配式建筑的健康发展产生不利影响，甚至可能造成结构的安全隐患。
装配式建筑要求在建筑的设计阶段，既需要有对各个专业高度配合的要求，也需要对后续的施工、装修等阶段的许多因素进行集成考虑。因为在装配式建筑中的装配层中的主要构件，均是在工厂的预制构件。施工时只是对这些构件进行组装，无法对这些构件进行设计变更或者修改。所以在安排这些构件，进入加Tf-进行加工前，所有的设计意图均已实施，这其中就包括在构件上的埋件、开洞、装修和施工方案、施工组织上考虑。
3、BIM技术与装配式建筑的协同设计
装配式建筑的协同设计应从建筑设计、生产建造、运营维护等建筑全生命周期进行考虑。BIM技术可以有效的渗入到装配式建筑协同设计的各个阶段：
3.1方案设计阶段协同设计
方案设计阶段前期，在建筑、结构、设备、装修等各专业BIM技术的三维数据模型上进行密切配合，对预制构件、配件制作的可能性、经济性、标准化设计以及安装要求等做出策划。方案阶段，根据技术策划要点做好平、立、剖面设计，在满足使用功能的基础上，通过模数协调的手段，以提高模板使用率和提高体系集成度为目标进行设计。依据装配式建造的特点，平面设计上要考虑墙板的组合，实现建筑方案对立面的要求，通过专业间协同实现建筑设计的模数化、标准化、系列化和功能合理，实现预制构件及部品的“少规格、多组合”。
3.2初步设计阶段协同设计
初步设计阶段，结合各专业的工作进一步优化和深化。通过确定建筑的外立面方案及装饰材料，结合立面方案和墙板组合设计方案，实现需要的立面效果，并反映在BIM技术的立面效果图上。在预制的墙板构件上开始考虑电气专业的强、弱电箱、预埋管线和开关点位的技术方案。同时，装修设计也需要提供详细的设施布置图。在BIM技术的数据模型中进行碰撞检查，从而确定布置方案的可行性。还需要根据BIM技术数据模型中提供的经济性信息，评估并分析建造成本对技术方案的影响，并确定最终的技术路线。
3.3施工图设计阶段协同设计
施工图阶段需要继承初步设计确定的技术路线，并进行深化设计。各专业与建筑部品、装饰装修、构件厂等上下游厂商加强配合，在统一的BIM技术数据平台上，做好构件组合和深化设计，提供能够茌构件加工厂加工的预制构件尺寸控制图，做好构件的预留预埋和连接节点设计，重点还要做好节点的防水、防火、隔声设计和系统集成设计。相比于现浇结构，装配式结构还需要在建筑工程设计文件编制深度规定的基础上，增加构件尺寸控制图、墙板编号索引图和连接节点构造详图等。建筑师的工作主要是协助结构专业做好预制构件加工图的设计，确保预制构件买现设计意图。
3.4内装修协同设计
装配式建筑的全装修设计，应遵循建筑、装修、部品一体化的设计原则，部品体系应满足现行国家标准要求，满足安全、经济、节能、环保要求，部品体系宜实现以集成化为特征的成套供应，部品安装宜采用干法施工。
装配式建筑内装修的主要标准构件应根据施工图阶段从BIM技术数据平台上分解的标准构件数据采用工厂化加工的方法制作。部分非标准或特殊的构配件，可在现场安装时统一处理。构配件应满足构件和部品制造工厂化、施工安装装配化的要求，执行优化参数、公差配合和接口技术等有关规定，以提高其互换性和通用性。
结语：
综上所述，目前我国对BIM技术的了解还处于初级阶段，装配式建筑的实施又具有很强的技术性和专业性。所以，今后我国建筑业的发展不仅需要对BIM技术作深入的研究，而且还要着重培养这方面的专业技术人才。