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 與傳統(tǒng)建造方式不同，裝配式建筑使設(shè)計(jì)的龍頭作用突顯，給設(shè)計(jì)提出了更高的要求。面對(duì)逐步升溫的裝配式建筑，設(shè)計(jì)院必須步履緊跟、超前準(zhǔn)備、精細(xì)研究。裝配式建筑是一個(gè)高度集成的產(chǎn)品，設(shè)計(jì)是核心。設(shè)計(jì)對(duì)構(gòu)件加工生產(chǎn)、施工工藝、維護(hù)保養(yǎng)等整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的每個(gè)環(huán)節(jié)都要考慮到，并且要用BIM信息技術(shù)三維精細(xì)化設(shè)計(jì)。目前，在裝配式這條產(chǎn)業(yè)鏈上，設(shè)計(jì)仍是比較薄弱的環(huán)節(jié)。國內(nèi)具有豐富的相關(guān)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，能獨(dú)立、高質(zhì)量完成裝配式建筑全過程設(shè)計(jì)的企業(yè)可能不會(huì)超過十幾家。

新型裝配式建筑是設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、裝修和管理“五位一體”的體系化和集成化的建筑，不是“傳統(tǒng)生產(chǎn)方式+裝配化“的建筑，它應(yīng)該具備新型建筑工業(yè)化的五大特點(diǎn)：”標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)、裝配式施工、一體化裝修和信息化管理“，用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工和管理模式進(jìn)行裝配化施工不是建筑工業(yè)化。裝配式建筑核心是”集成“，BIM方法是集成的主線。

1、標(biāo)準(zhǔn)化BIM構(gòu)件庫的建立

新型裝配式建筑的典型特征是標(biāo)準(zhǔn)化的預(yù)制構(gòu)件或部品在工廠生產(chǎn)，然后運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)裝配、組裝成整體。在裝配式建筑BIM應(yīng)用中，應(yīng)模擬工廠加工的方式，以預(yù)制構(gòu)件模型的方式來進(jìn)行系統(tǒng)集成和表達(dá)，這就需要建立裝配式建筑的BIM構(gòu)件庫。通過裝配式建筑BIM構(gòu)件庫的建立，可以不斷增加BIM虛擬構(gòu)件的數(shù)量、種類和規(guī)格，逐步構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制構(gòu)件庫。

2、可視化設(shè)計(jì)

 與傳統(tǒng)建筑方式采用BIM類似，裝配式建筑的BIM應(yīng)用有利于通過可視化的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)人機(jī)友好協(xié)同和更為精細(xì)化的設(shè)計(jì)。

3、BIM構(gòu)件拆分及優(yōu)化設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)方式下大多是在施工圖完成以后，再由構(gòu)件廠進(jìn)行構(gòu)件拆分。實(shí)際上，正確的做法是在前期策劃階段就專業(yè)介入，確定好裝配式建筑的技術(shù)路線和產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)，在方案設(shè)計(jì)階段根據(jù)既定目標(biāo)依據(jù)構(gòu)件拆分原則進(jìn)行方案創(chuàng)作。

BIM信息化有助于建立上述工作機(jī)制，單個(gè)外墻的幾何屬性經(jīng)過可視化分析，可以對(duì)預(yù)制外墻的類型數(shù)量進(jìn)行優(yōu)化，減少預(yù)制構(gòu)件的類型和數(shù)量。

4、BIM協(xié)同設(shè)計(jì)

 BIM模型以三維信息模型作為集成平臺(tái)，在技術(shù)層面上適合各專業(yè)的協(xié)同工作。BIM模型還包含了建筑的材料信息、工藝設(shè)備信息、成本信息等，這些信息可以用來進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，從而使專業(yè)的協(xié)同達(dá)到更高層次。

5、BIM性能化分析

 運(yùn)用CFD軟件分析模擬出建筑物周圍行人區(qū)1.5m處的風(fēng)速小于5m/s，冬季建筑物前后壓差不大于5pa，夏季建筑前后壓差保持在2pa左右。此外，通過項(xiàng)目日照、投影的分析模擬，可以幫助設(shè)計(jì)師調(diào)整設(shè)計(jì)策略，實(shí)現(xiàn)綠色目標(biāo)，提高建筑性能。

1、構(gòu)件加工圖設(shè)計(jì)

通過BIM模型對(duì)建筑構(gòu)件的信息化表達(dá)，構(gòu)件加工圖在BIM模型上直接完成和生產(chǎn)，不僅能清楚表達(dá)傳統(tǒng)圖紙的二維關(guān)系，而且對(duì)于復(fù)雜空間剖面關(guān)系也可以清楚表達(dá)，同時(shí)還能將離散的二維圖紙信息集中到一個(gè)模型當(dāng)中，這樣的模型能夠緊密的實(shí)現(xiàn)與預(yù)制工廠的協(xié)同和對(duì)接。

2、構(gòu)件生產(chǎn)指導(dǎo)

 在生產(chǎn)加工過程中，BIM信息化技術(shù)可以直觀的表達(dá)構(gòu)件空間關(guān)系和各項(xiàng)參數(shù)，能自動(dòng)生成構(gòu)件下料單、派工單、模具規(guī)格參數(shù)等，并且通過可視化的直觀表達(dá)幫助工人更好的理解設(shè)計(jì)意圖，可以形成BIM生產(chǎn)模擬動(dòng)畫、流程圖、說明圖等輔助材料，有助于提高工人生產(chǎn)的準(zhǔn)確性和質(zhì)量效率。

3、通過CAM實(shí)現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件的數(shù)字化制造

 將BIM信息數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，就可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械的自動(dòng)化生產(chǎn)，這種數(shù)字化建造的方式可以大大提高工作效率和生產(chǎn)質(zhì)量。比如現(xiàn)在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了鋼筋網(wǎng)片的商品化生產(chǎn)，如果能打通設(shè)計(jì)信息模型和工廠自動(dòng)化生產(chǎn)線之間的協(xié)同瓶頸，實(shí)現(xiàn)CAM指日可待。

1、施工現(xiàn)場(chǎng)組織及工序模擬

將施工進(jìn)度計(jì)劃寫入BIM信息模型，將空間信息與時(shí)間信息整合在一個(gè)可視的4D模型中，就可以直觀、準(zhǔn)確的反映整個(gè)建筑的施工過程。

2、施工模擬碰撞檢測(cè)

通過碰撞檢測(cè)分析，可以對(duì)傳統(tǒng)二維模式下不易察覺的錯(cuò)漏碰缺進(jìn)行收集更正。如預(yù)制構(gòu)件內(nèi)部各組成部分的碰撞檢測(cè)，地暖管與電器管線潛在的交錯(cuò)碰撞問題。

3、復(fù)雜節(jié)點(diǎn)施工模擬

通過施工模擬對(duì)復(fù)雜部位和關(guān)鍵施工節(jié)點(diǎn)進(jìn)行提前預(yù)演，增加工人對(duì)施工環(huán)境和施工措施的熟悉度，提高施工效率。

BIM與一體化裝修

1、裝修部品產(chǎn)品庫的建設(shè)

土建裝修一體化作為工業(yè)化的生產(chǎn)方式可以促進(jìn)全過程的生產(chǎn)效率提高，講裝修階段的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)集成到方案階段可以有效的對(duì)生產(chǎn)資源進(jìn)行合理配置。

2、可視化設(shè)計(jì)

 通過可視化的便利進(jìn)行室內(nèi)渲染，可以保證室內(nèi)的空間品質(zhì)，幫助設(shè)計(jì)師進(jìn)行精細(xì)化和優(yōu)化設(shè)計(jì)。整體衛(wèi)浴等統(tǒng)一部品的BIM設(shè)計(jì)、模擬安裝，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化、成本統(tǒng)計(jì)、安裝指導(dǎo)。

3、信息化集成

 對(duì)裝修需要定制的部品和家具，可以在方案階段就與生產(chǎn)廠家對(duì)接，實(shí)現(xiàn)家具的工廠批量化生產(chǎn)，同時(shí)預(yù)留好土建接口，按照模塊化集成的原則確保其模數(shù)協(xié)調(diào)、機(jī)電支撐系統(tǒng)協(xié)調(diào)及整體協(xié)調(diào)。

4、裝配式裝修

 裝修設(shè)計(jì)工作應(yīng)在建筑設(shè)計(jì)時(shí)同期開展，將居室空間分解為幾個(gè)功能區(qū)域，每個(gè)區(qū)域視為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的功能模塊，如廚房模塊、衛(wèi)生間模塊。由裝修方設(shè)計(jì)幾套模塊化的布局方案，建筑設(shè)計(jì)時(shí)可直接套用。

1、經(jīng)濟(jì)算量分析 

按照工業(yè)化建筑的組成及計(jì)價(jià)原則分為預(yù)制構(gòu)件部分和現(xiàn)澆構(gòu)件部分。結(jié)合工業(yè)化建筑的特點(diǎn)自主開發(fā)了裝配式設(shè)計(jì)插件，通過該插件可以將預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆構(gòu)件進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)。通過分類統(tǒng)計(jì)可以快速對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比選，實(shí)現(xiàn)在方案策劃階段對(duì)成本的初步控制。 

2、裝配式建筑質(zhì)量管理可追溯

 實(shí)現(xiàn)在同一BIM模型上的建筑信息集成，BIM服務(wù)貫穿整個(gè)工程全生命周期過程。一方面，可以實(shí)現(xiàn)住宅產(chǎn)業(yè)信化另一方面，可以將生產(chǎn)、施工及運(yùn)維階段的實(shí)際需求及技術(shù)整合到設(shè)計(jì)階段，在虛擬環(huán)境中預(yù)演現(xiàn)實(shí)，真正實(shí)現(xiàn)BIM信息化應(yīng)用的信息集成優(yōu)勢(shì)。通過在預(yù)制構(gòu)件中預(yù)埋芯片等數(shù)字化標(biāo)簽，在生產(chǎn)、運(yùn)輸、施工、管理的各個(gè)重要環(huán)節(jié)記錄相應(yīng)的質(zhì)量管理信息，可以實(shí)現(xiàn)建筑質(zhì)量的責(zé)任歸屬，從而提高建筑質(zhì)量。

3、利用BIM云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)適時(shí)、全球化、數(shù)字化的管理

 BIM信息化技術(shù)與云技術(shù)相結(jié)合，可以有效地將信息在云端進(jìn)行無縫傳遞，打通各部門之間的橫向聯(lián)系，通過借助移動(dòng)設(shè)備設(shè)置客戶端，可以實(shí)時(shí)查看項(xiàng)目所需要的信息，真正實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目合作的可移動(dòng)辦公，提高項(xiàng)目的完成精度。

 裝配式建筑必將依托BIM信息化技術(shù)，開拓出一條依托于虛擬構(gòu)件庫、BIM信息化集成的BIM云平臺(tái)的全產(chǎn)業(yè)鏈、全生命周期的創(chuàng)新應(yīng)用之路 。