黄河勘测规划设计研究院有限公司
摘要：随着我国经济在快速发展，社会在不断进步，BIM技术依靠信息系统及绘图软件完成建筑结构的设计、规划、建设和后续维护等3D模型创建，为建设方带来许多方便，对节省成本、提升设计及施工质量有重要意义。文章以装配式结构为例，详细介绍了装配式结构协同设计中BIM技术的使用。
关键词：BIM模型；装配式结构；协同设计
引言
BIM(BuildingInformationModeli-ng，建筑信息模型)是将现场实际进行的工程项目利用计算机模拟生成的计算机模型，通过计算机平台整合工程项目各个环节的相关信息，在全建筑生命周期内实现所有相关数据互通，让所有参与工程项目建设和后期运维人员利用数据平台充分掌握整个工程项目的各个环节，并且对出现的问题采取高效应对，在整个建设和运营过程中由于各方协同工作，在节约成本、缩短工期和提高生产效率等方面发挥重要作用。装配式建筑就是建筑的部分或全部构件在工厂预制完成，然后运输到施工现场，将预制的构件通过可靠的连接方式组装而建成的建筑。装配式建筑是实现建筑工业化和产业化的重要手段，可以促进建筑业加速转型升级。发展建筑工业化，离不开建筑信息化，实现工业化和信息化的深度融合，将BIM技术平台与装配式建筑结合，最终目的是为了节约成本，缩短工期，提高生产效率，实现建筑的信息化与工业化。同时，在我国大力发展绿色环保建筑的过程中，基于BIM的装配式建筑低碳环保，高效节能，是未来建筑业发展的大趋势。
1 BIM技术与装配式建筑融合的概述
传统的转配置建筑在建设的过程中需要遵循设计、工厂制造与现场安装这几个流程，但是这三个阶段之间是相互分离的，这导致了彼此之间无法实现有效的配合，同时使整个体系当中出现了不合理的地方。而利用BIM技术，可以将数字技术引入到装配式建筑工程的各个生命周期当中，尤其是在方案设计的过程中，可以实现对设计、制造以及安装过程的协同考虑，最大化地避免在制造过程中才发现问题的情况，提前做好对建筑工程设计流程的规划，及时排除在这个过程中可能会出现的各种问题。
2基于BIM的装配式建筑协同设计方法
2.1碰撞检查实施
在Revit中导出nwc文件，然后导入Navisworks，对装配式建筑分别进行不同专业间碰撞和专业内碰撞，从而完成对装配式建筑设计阶段的预检查。不同专业之间的碰撞检查:首先要构建不同专业间的集合，可选择整个项目中的图元，也能以层为单位选择需碰撞的图元。专业内的碰撞检查:将不同构件分别归为不同的集合进行碰撞检查，一般进行预制梁中钢筋与灌浆套筒之间的硬碰撞、上下两层竖条外挂墙板之间硬碰撞、梁柱节点钢筋软碰撞，预制梁中钢筋与预埋件之间硬碰撞等等。构建好所需集合，实施碰撞检查，导出碰撞报告。碰撞报告即为装配式建筑预检查的行为结果。根据导出的碰撞报告，与各专业参与人员沟通问题，可预见并且避免潜在的问题发生。为使装配式建筑的施工模拟更真实，选用Fuzor2018对全过程模拟，直接导入P6中的进度计划表，添加机械和人工，模拟场地布置及现场物流方案，提高了施工管理效率。
2.2设计施工图纸、建立模型
利用BIM技术和地理信息系统，可以随时采集当地的地理信息，同时可以做好对数据的详细分析。相关人员选定好项目的建造地址并做好场地的分析与规划之后，就可以根据项目的特点建立起相应的BIM模型。这一模型是通过计算机辅助设计系统也就是CAD来完成的，它所绘制出的图像与普通的二维图像不同，在融入BIM技术之后可以设计出三维立体化的模型。模型当中各项信息之间具有动态关联性。在模型创建的过程中，如果需要对其中的某一项数据进行更改的话，整个模型当中的多项参数都会发生改变，这样可以有效避免传统图纸修改过程中遇到的困难。
在模型建立的时候，设计人员可以将各项信息整合到该模型当中，这样有利于做好对项目信息的整体把控，对图纸的修改来说也比较便利。
2.3项目量运算
装配式结构中，在采集与整理原材料之后，为保障设计方案的可操作性，还应当对完工模型展开二次施工，即把设备运转、能耗以及安全等要素融入模型内，并清理剩余的数据。在传统项目量运算过程，不同造价者由于经验、专业和实践能力等有区别，对设计图纸的了解也不一样，这就使得最后的结果也存在差别；就算是同一个造价者，不同的计算系统、计算方式等结果也不一样，如果产生以上问题，将导致无休止核实，劳动量大，还将影响后期施工工作。但是，伴随BIM模型的使用，实现智能化计算项目量，让项目量运算过程自动化与便捷化，提升了计算真实性，减少因为人为因素引起的项目量运算结果误差很大的情况，为施工工作带来有效依据。
2.4完成预拼装、实现碰撞检查
利用BIM技术还可以对装配式建筑当中结构负责的梁柱进行预拼装。在预拼装的过程中，工作人员可以对各个节点进行优化，避免钢筋之间出现碰撞的问题。利用BIM技术还可以实现项目的可视化，这可以为拼装的过程提供便利，更好地将梁端部锚入到各个节点当中去，提高节点的性能。与此同时，BIM技术的应用还可以通过项目模型的方式来完成碰撞检查。通过碰撞检查，工作人员可以及时检测出钢筋当中的冲突节点，并在设计的过程中将这一问题改正，避免在后续的施工环节造成更为严重的损失。碰撞检查是装配式建筑设计过程中的必要环节，按照检查类型，它可以分为硬碰撞和软碰撞这两种检查方式；按照碰撞时间，它可以分为静碰撞和软碰撞这两种类型。
2.5预制部件加工
BIM模型在预制部件加工中也有一定使用，例如在创建BIM模型之后，基于此设计师能够调整参数，统计项目量，再实现细节改善，避免不必要的浪费。并且依靠BIM系统，还能够输出预制部件的加工图纸，采用智能生产机械，只需把图纸导进生产系统内就能够完成预制部件的集成化、规模化加工，大幅度提升了预制部件的加工效率，特别适用在规模很大的装配式结构内，节约许多生产费用，对推进装配式结构在建筑行业的全面发展起到显著作用。
2.6预制构件生产过程
为使构件模型所包含的生产相关信息，能够更有效地指导构件生产过程，将装配式建筑预制构件深化设计在生产阶段进行。结合多专业对预制构件提出的建筑需求以及工厂自身构件的生产工艺的需求以及施工吊装的需求，对预制构件进行深化设计。所有与生产相关的信息均可从BIM模型中提取，让生产人员对生产信息进行直观、快捷的管理。
结语
综上所述，相比于传统设计院的设计后BIM翻模模式。采用BIM数字化平台的正向一体化设计，从项目的建设初期阶段开始介入，各个工种工作人员直接利用BIM数字化平台进行工程设计，将整个项目的数据展现在平台上，减少设计失误，提高工作效率，规避了传统方式带来的一系列问题。BIM正向设计应用到装配式建筑项目中，对提高设计生产率，减少设计返工，减少工厂生产错误，保持施工与设计意图一致性乃至提高装配式建筑建设的整体水平具有积极的意义。
参考文献
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