邢海平 石吉利
浙江省建工集团有限责任公司 浙江省宁波市315000
摘要：装配式建筑和传统建筑有很大的差异，即标准化设计以及专业化安装，在工程具体实践过程中完成两者的协同管理工作。对于装配式建筑，借助BIM技术，通过实时信息共享和先进的模型构建，可以有效促进装配式建筑设计与施工管理，推动智能建造与建筑工业化的协同发展。
关键词：装配式；建筑；设计；施工；管理；BIM
一、BIM技术特点
1、BIM的模型可视化
在建筑产业的现代化建设开始前，采用的房屋设计主要是二维模型，主要是能看到某些建筑外表和相关构造，立体性差，需要发挥个人想象力来理解某些真实的三维图像。但是，使用了3D技术，我们可以展示建筑的立体图像，这样就可以有效地避免在对建筑进行后期处理时，不同的工种发生冲突。
2、BIM模型的设计统一
使用3D技术设计建筑物模型时，设计的建筑模型将有很好的设计效果，这种模型也能对建筑物的内部某些结构有详细了解，方便我们详细了解建筑物的内部材料、光源，内貌等建筑物的内部结构。同时，设计师可以基于3D技术收集的数据来设计建筑模型，还可以基于3D技术收集数据，分析对建筑存在不足，制定最佳优化方法。
二、BIM技术应用
1、在建筑设计中的应用
在建筑设计中，需要对预制组件库进行设计，构建一种基于BIM技术的设计方法，通过提供预制构件来支持模型的设计。而要完成预制组件，就必须要对组件的配置和管理进行完善，在组件不同类型的选择上分辨出各种信息，最后形成构件入库进行管理。BIM技术的协同设计支持不同的设计单位在同一平台上采用同一标准进行各自的设计部分，不同单位获得的信息是相同的，互相可以共享设计成果，之后再将设计有机结合，保证信息传递的准确性与高效性，提高工作效率。采用这种技术，在进行设计时可以实现多个团队和技术人员进行同时合作，保证构件之间的无缝隙搭接。这种技术在工程量上有两个方面的作用：一是对装配式项目中所有预制构件、所需部品在类别和数量上进行统计；二是对每个预制构件所需的各类材料进行统计，以便给构件生产商提供所需的物料清单，使项目在设计阶段就能够进行初步的概预算，实现对项目的把控。
2、在建筑施工中的应用
（1）完善施工方案。以往施工方案的制定主要是工程师的平时工作经验，然而如果工程规模很大，施工工序又比较复杂，这时只是单纯的评价工程师的工作经验，很难发现最适合的解决方案，需要对比不同的方法，这样就将BIM的显著优势体现出来。就BIM技术来讲，施工中包含的施工机械设备以及施工环境等都可以构建数字化模型，如果模型有相当高的精确度，这些模型可以将真实对象完全还原出来，基于模型根据仿真技术，可以对施工过程进行充分的再现。面对各个施工方案，都可以利用BIM得以真正实现，而且更为关键的是如果构建模型，模拟方案中无需花费大量的成本，以达到优选施工方案的目的。同时，与以往的混凝土现浇方法相比之下，装配式建筑通常就像“搭积木”安装构建，此施工过程必须要投入大量的机械设备，比如安装机械设备以及起重机械设备等，施工机械是否合理使用直接影响施工过程总体效率。利用BIM可以对安装各项流程进行模拟，包括构件运输、现场储存以及构件二次搬运等。通过BIM对各个施工方案进行模拟，对所有方案的施工效果作出科学评估。
（2）装配式建筑碰撞检测。在装配式建筑碰撞检测过程中必须要重视以下几点：第一，不同专业和构件之间和不同专业管道之间的碰撞情况。第二，构件和装配式构件的彼此碰撞。通常，碰撞检测必须要遵循相应的步骤，即每个专业都建立BIM模型，Navisworks利用works综合每个专业的模型，包括电气专业、建筑专业以及暖通专业等，借助Navisworks本身的碰撞检测功能从不同的角度检查模型，如果出现碰撞的问题，这时就会自动将冲突位置准确显示，而且给出有效的调整措施，以确保冲突问题可以迅速有效解决。
三、装配式混凝土建筑案例
该项目为某人才公寓一标段项目，建筑结构形式为预制装配整体式框架-剪力墙结构，项目整体装配率为53%，预制率为23%。该项目的预制构件主要包括水平构件，例如预制层压板、预制层压梁、预制空调板、预制楼梯以及垂直构件，还包括预制夹层外墙、预制内壁和预制外叶片。为了更好地实现该项目既定的建设目标，有必要将BIM技术应用于该预制建筑项目的整个设计和施工过程，并且应用BIM技术将为该项目的预制建筑评估带来更多好处。
.png)
图1
设计人员在软件中输入规定性指标，软件能自动计算出建筑的采光效果图，如图1(a)所示，橙色、黄色代表采光比较好，蓝色代表采光不佳，该项目采光基本达标。在相关基本规范的基础上，采用PKPM软件完成装配式建筑BIM模型的设计。装配式建筑的设计应遵循模块化原则，设计时应划分为标准模块和可变模块，以方便构件的生产和组装，图1(b)为标准层的平面组装示意图。在完成三维建筑的设计之后，就能够形成更加立体的剖面图形。在预制建筑物的机电设计中，对于最关键的部位，需要了解预制组件当中管道的预嵌入，以便预制组件在设计和生产过程中准确地定位和保留预制的管线、盒子、孔和套管。该项目的机电设计包括暖通、给排水和电气三个专业，设计时尽量减少管线在预制构件的预埋。电气设计师使用PKPM软件来设计三个主要模型：HVAC、给排水和电气。机电专业的设计结果如图1(c)所示，暖通专业的设计与建筑专业配合，以计算设备和管道的安装位置，软件中缺少的构件由设计人员自定义构建；给排水专业在排水时遵循的是竖向管线的集中原则，包含多个系统的排水功能；电气专业的设计与结构专业配合，管线采用沿顶棚暗敷的方式，为了区分装配式建筑和传统的现场浇筑混凝土建筑的区别，设计人员在电气专业做了预埋件。
四、结语
在新形势下，随着我国社会的不断发展，科技的日益进步，我国装配式建筑设计和施工管理中也逐渐普遍应用BIM，有利于推动我国建筑行业蓬勃发展。总之，在装配式建筑设计及施工管理中，充分考虑装配式建筑的特性和BIM技术的优势，将二者进行有机结合，通过实时信息共享和先进的模型构建，可以有效促进装配式建筑设计与施工管理。
参考文献
[1]马智亮.装配式建筑智慧建造的现状及发展趋势[J].中国勘察设计,2019(09):57-59.
[2]陈敬武,俎照月.基于BIM技术的建筑项目全生命周期造价控制模式[J].施工技术,2019,48(06):36-39.
[3]白卫平,鞠俊江.论装配式建筑设计施工中BIM技术的应用[J].工程技术研究,2019(9):34~35.