BIM技術在裝配式建筑中的應用121PART.裝配式建筑BIM簡介建筑信息模型（BuildingInformationModeling）簡稱BIM——是指在建設工程及設施的規(guī)劃、設計、施工以及運營維護階段全壽命周期創(chuàng)建和管理建筑信息的過程，實現建筑全生命期各參與方在同一多維建筑信息模型基礎上的數據共享。BIM技術最早是由美國的查克伊土曼博士提出的，他認為BIM技術能夠集成建設項目所有的幾何形狀、工程和結構的信息，將這些信息都儲存在一個信息模型中，這樣信息模型就包含建設項目從規(guī)劃設計階段到運營階段全壽命周期的所有信息。12.1裝配式建筑BIM簡介12.1裝配式建筑BIM簡介幾何信息建筑墻、梁、板、柱的長寬高等信息參數信息建筑內部相關設備型號、大小、功能狀態(tài)信息非構件對象的狀態(tài)信息，例如，建筑空間的狀態(tài)信息BIM具有可視化、協(xié)調性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性的特點，其核心是通過設計及構建建筑物三維模型，利用數字化技術，為模型提供全面的工程數據信息。122PART.裝配式建筑BIM應用流程12.2裝配式建筑BIM應用流程BIM前期準備BIM設計階段BIM施工階段BIM運維階段規(guī)劃階段設計階段施工階段運營階段使其功能、風格符合其定位對建設工程進行改建、新建、擴建建筑物的操作、維護、修理、改善、更新以及物業(yè)管理等123PART.BIM在裝配式設計階段應用12.3.1構件庫建立12.3.2BIM建模與設計12.3.3建筑性能分析12.3.4預算分析裝配式建筑的典型特征是采用標準化的預制構件或部品部件在工廠生產，然后運輸到施工現場裝配、組裝成整體。裝配式建筑設計要適應其特點，在傳統(tǒng)的設計方法中是通過預制構件加工圖來表達預制構件的設計，其它平立部面圖紙的表達還是傳統(tǒng)的二維表達形式。在裝配式建筑BIM應用中，應該模擬工廠加工，以“預制構件模型”的方式來進行系統(tǒng)集成和表達。這就需要建立裝配式建筑的BIM構件庫，通過裝配式建筑BIM構件庫的建立，不斷增加BIM虛擬構件的數量、種類和規(guī)格，逐步構建標準化預制構件庫。12.3.1構件庫的建立12.3BIM在裝配式設計階段應用12.3.2BIM建模與設計12.3BIM在裝配式設計階段應用建立網絡及樓層線導入CAD文檔建立柱梁板墻等組件彩顯輸入CAD圖及明細表12.3.2BIM建模與設計12.3BIM在裝配式設計階段應用2參數化設計構件關聯(lián)性設計參數驅動建筑形體設計協(xié)作設計對已經建立好的構件(稱為族)設置相應的參數，并使參數可以調節(jié)，進而驅動構件形體發(fā)生改變，滿足設計的要求。當建筑師修改某個構件，建筑模型將進行自動更新，而且這種更新是相互關聯(lián)的。參數驅動建筑形體設計是指通過定義參數來生成建筑形體的方法，當建筑師改變一個參數，形體可以進行自動更新，從而幫助建筑師進行形體研究。建筑信息模型為傳統(tǒng)建筑工種提供了一個良好的技術協(xié)作平臺，而且建筑信息模型還為不同的生產部門，甚至管理部門提供了一個良好的協(xié)作平臺。12.3.3建筑性能分析12.3BIM在裝配式設計階段應用能耗分析光照分析設備分析綠色評估風環(huán)境模擬分析熱環(huán)境模擬分析建筑環(huán)境噪聲模擬分析自然采光模擬分析室外風環(huán)境室內自然通風12.3.3預算分析12.3BIM在裝配式設計階段應用整個過程用模型進行預算分析。所有的模型、彎頭、管線、配件等在建模時必須按照國家或地方相關規(guī)范要求進行設計，系統(tǒng)、管材、材質分開進行估算，這樣可以出來完整的施工預算，這個預算為后續(xù)的施工決算提供了參考性服務。124PART.深化設計12.4.1深化設計前期準備12.4.2深化工作12.4.3設計優(yōu)化12.4.4深化設計模型12.4.5鋼筋與預埋碰撞檢查12.4.6專業(yè)間碰撞檢查12.4.7協(xié)同與溝通12.4.8調整優(yōu)化設計12.4.9校核出圖12.4.1深化設計前期準備12.4深化設計分析方案、檢查規(guī)范統(tǒng)一各專業(yè)在深化分析之前，仔細分析方案，對照相關的規(guī)范，檢查有無違反規(guī)范的地方。所以，如果有違反規(guī)范的地方，在深入設計時還是要修改，而且這種修改是原則性的，一般都會量比較大，也會容易造成其它工種工作量的增加，得不償失。最好形成逐一檢查規(guī)范的習慣、加強平時規(guī)范的積累，并形成記錄文檔。包括面層、內、外墻作法，結構降板高度、門窗選材，定好該項目出圖方式。將尺寸定死，并推敲平面、立面與之對應的表達，包括平立面怎么畫，與軸線的定位尺寸等，這也是基礎性的工作。12.4.2深化工作12.4深化設計結構專業(yè)要定出柱位，結構布置方案是一個初步方案，結構還需仔細計算才能確定截面尺寸。所以結構專業(yè)可以暫估一下截面尺寸提供給建筑。這個過程也可以確定建筑方案在結構方面的合理性設備專業(yè)要給出水、電、暖通管線走線的方案，建筑專業(yè)要了解通過與其它專業(yè)人士討論，進而確定合理的層高，設備用房位置、管道井的位置大小等設計建模圖紙標注12.4.3設計優(yōu)化12.4深化設計標注門窗洞口尺寸，內外門窗一起來，將所有的平面圖都標注完標注細部構件尺寸進行節(jié)點索引，同一位置的在平、立、剖上全注完后再注另一個同一位置的平、立、剖2進行圖面文字索引標注門窗編號12.4.4深化設計模型12.4深化設計土建結構深化設計模型鋼結構深化設計模型管線綜合深化設計模型玻璃幕墻深化設計模型建筑內裝修深化設計模型BIM機電深化設計基于BIM模型對土建結構部分，包括土建結構與門窗等構件、預留洞口、預埋件位置及各復雜部位等施工圖紙進行深化，對關鍵復雜的墻板進行拆分，解決鋼筋綁扎、順序問題，能夠指導現場鋼筋綁扎施工，減少在工程施工階段可能存在的錯誤損失和返工的可能性12.4深化設計土建結構深化設計模型鋼結構深化設計模型管線綜合深化設計模型玻璃幕墻深化設計模型建筑內裝修深化設計模型BIM機電深化設計12.4.4深化設計模型12.4深化設計土建結構深化設計模型鋼結構深化設計模型管線綜合深化設計模型玻璃幕墻深化設計模型建筑內裝修深化設計模型BIM機電深化設計12.4.4深化設計模型（1）合理布置各專業(yè)管線（2）綜合協(xié)調機房及各樓層平面區(qū)域或吊頂內各專業(yè)的路由（3）確定管線和預留洞的精確定位（4）合理布置各專業(yè)機房的設備位置（5）綜合協(xié)調豎向管井的管線布置（6）完成竣工圖的制作，及時收集和整理施工圖的各種變更通知單12.4深化設計土建結構深化設計模型鋼結構深化設計模型管線綜合深化設計模型玻璃幕墻深化設計模型建筑內裝修深化設計模型BIM機電深化設計12.4.4深化設計模型玻璃幕墻深化設計模型主要是對于整幢建筑的幕墻中的收口部位進行細化補充設計、優(yōu)化設計和對局部不安全不合理的地方進行改正后得到的建筑模型。基于BIM技術根據建筑設計的幕墻二維節(jié)點圖，在結構模型以及幕墻表皮模型中間創(chuàng)建不同節(jié)點的模型，然后根據碰撞檢查、設計規(guī)范以及外觀要求對節(jié)點進行優(yōu)化調整，形成完善的節(jié)點模型。最后，根據節(jié)點進行大面積建模。通過最終深化完成的幕墻模型，生成加工圖、施工圖以及物料清單。12.4深化設計土建結構深化設計模型鋼結構深化設計模型管線綜合深化設計模型玻璃幕墻深化設計模型建筑內裝修深化設計模型BIM機電深化設計12.4.4深化設計模型（4）附著性（5）組合性（復雜性）（6）多功能性（7）可更換型（8）工藝轉換快，施工工序多，單道工序施工時間短（1）工程量大、工期長（2）機械化施工程度差、生產效率低（3）工程資金投入大12.4深化設計土建結構深化設計模型鋼結構深化設計模型管線綜合深化設計模型玻璃幕墻深化設計模型建筑內裝修深化設計模型BIM機電深化設計12.4.4深化設計模型12.4.5鋼筋與預埋碰撞檢查12.4深化設計“碰撞檢查”是指通過BIM模型檢測工具發(fā)現項目中圖元之間的沖突。碰撞檢查問題是BIM應用的技術難點，碰撞檢測也是BIM技術應用初期最易實現、最直觀、最易產生價值的功能之一。在處理碰撞的問題時，BIM工程師分別搭建了不同結構的模型，在BIM平臺上進行多模型的整合，通過施工漫游及碰撞檢查，分析結構間的碰撞點，并將碰撞點整理成報告提供給項目部，反饋給設計及時解決問題。12.4.6專業(yè)間碰撞檢查12.4深化設計硬碰撞（HardClash）：實體在空間上存在交集。這種碰撞類型在設計階段極為常見，特別是在各專業(yè)間沒有統(tǒng)一標高的情況下，發(fā)生在結構梁、空調管道和給排水管道三者之間。間隙碰撞（SpaceClash）：實體1與實體2在空間上并不存在交集，但兩者之間的距離d比設定的公差T小時即被認定為碰撞。單專業(yè)碰撞檢查：單專業(yè)綜合碰撞檢查相對簡單，只在單一專業(yè)內查找碰撞，設計者將某一專業(yè)模型導入Navisworks，直接進行分析即可。多專業(yè)的綜合碰撞檢查：專業(yè)綜合碰撞包括暖通、給排水、電氣設備管道之間以及與結構、建筑之間的碰撞。12.4.7協(xié)同與溝通12.4深化設計裝配式建筑是結構系統(tǒng)、外圍護系統(tǒng)、設備與管線系統(tǒng)、內裝系統(tǒng)的主要部分采用預制部品部件集成的建筑。它是一個復雜的系統(tǒng)，包括策劃、設計、加工、裝配、使用、更新等多個階段，同時也包括建筑、結構、機電設備、裝飾裝修等多個專業(yè)。設計模式也由面向現場施工轉變?yōu)槊嫦蚬S加工和現場施工。裝配式建筑的設計工作：①流程精細化②設計模數化③專業(yè)配合一體化④成本精準化⑤技術信息化12.4.8調整優(yōu)化設計12.4深化設計在實際優(yōu)化環(huán)節(jié)，設計師既要考慮建筑的實用性和安全性，又要考慮其經濟性。建筑概念設計解決了這些不穩(wěn)定因素，提高了建筑的整體價值。對可能引起建筑結構遭到破壞的諸多因素進行研究，發(fā)現地震這一因素最難以控制，因為地震發(fā)生時，將會給建筑施加一個極大的作用力，同時地震又是難以準確預測的，所以，在優(yōu)化建筑結構設計的時候，應該施加多種方法以達到提高建筑結構抗震的能力。12.4.9校核出圖12.4深化設計尺寸標注過濾器導出CAD125PART.BIM技術在構件生產中的應用12.5BIM技術在構件生產中的應用為了使預制構件實現自動化生產，集成信息化加工（CAM）和MES技術的信息化自動加工技術可以將BIM設計信息直接導入工廠中央控制系統(tǒng)，并轉化成機械設備可讀取的生產數據信息。通過工程中央控制系統(tǒng)將BIM模型中的構件信息直接傳送給成產設備自動化精準加工，提高作業(yè)效果和精準度。工程化生產信息化管理系統(tǒng)可以結合RFID與二維碼等物聯(lián)網技術及移動終端技術實現生產排產、物料采購、模具加工、生產控制、構件質量、庫存和運輸等信息化管理。預制構件的全生命周期(生產加工中技術工藝管理、材料管理、生產管理、質量管理、文檔管理、成本管理、成品管理等)宜應用BIM技術。12.5BIM技術在構件生產中的應用設計信息構（配）件的幾何特征及非幾何信息（包含定位尺寸和坐標），安裝部位、構件基本構成、裝配圖、構造做法、制造、運輸、施工注意事項生產信息模具圖、生產信息（包含材料信息、生產班次、生產人員信息）、質檢信息、出廠合格證、物流清單及使用說明、運輸及施工注意事項、構件安裝步驟、節(jié)點處理方法、構件與三維模型的關聯(lián)索引信息運輸信息物料清單、運輸的注意事項、交接信息施工信息交接信息、測量及安裝信息、竣工信息、質檢信息監(jiān)理信息是否滿足設計及規(guī)范要求及質檢信息運營維護信息包含上述信息，并對主要注意事項進行提醒126PART.BIM技術在物流運輸中的應用12.6BIM技術在物流運輸中的應用127PART.BIM技術在現場施工應用12.7.1施工現場組織及工序模擬12.7.2施工模擬12.7.1施工現場組織及工序模擬12.7BIM技術在現場施工應用依據BIM技能，在施工前可以進行PC構件吊裝施工模仿。依據PC裝置計劃，制造PC構件吊裝施工模仿，在實施施工開端之前優(yōu)化合理的施工計劃，因為構件尺度不能太大，拆分后的預制構件品種數量較多，裝置復雜。吊裝模仿動畫可以形象地表達一個施工規(guī)范層的施工工藝流程，可作為實踐施工的輔導。另外，在模仿過程中也能發(fā)現一些問題，有利于項目部在現場吊裝前對施工計劃進行必要的調整。12.7.2施工模擬12.7BIM技術在現場施工應用在BIM技術下，各構件都使用三維實體模型創(chuàng)建，只選擇需要檢測的模型類別，使用“協(xié)作”菜單中的“碰撞檢查”命令，即可根據進行的選擇，檢查并掃描三維模型以識別重疊或相互沖突的圖元，并生成沖突報告，告知由重疊圖元所導致的沖突數目，圖元的重疊可能導致施工期間的錯誤。128PART.BIM技術在裝飾裝修中的應用12.8BIM技術在裝飾裝修中的應用使用BIM技術可以完成室內墻面、地面、吊頂、隔斷等裝飾構件三維模型的繪制，實現了項目設計以及施工的可視化在施工階段，利用BIM工具將原來通過平面方式來表達的施工場地布置，升級成以三維動態(tài)方式表達的場地布置，能夠對于施工現場進行更加有效的管理在BIM中，設計師可以利用三維模型在任意的視角上推敲設計，確定材料材質、飾面顏色、燈光布置、固定設施等，從而做到對設計進行細致的分析，保證了設計的質量12.8BIM技術在裝飾裝修中的應用129PART.BIM技術在裝配式運維階段的應用12.9BIM技術在裝配式運維階段的應用建筑信息模型(BIM)集成了從設計、建設施工、運維直至使用周期終結的全生命期內各種相關信息，將規(guī)劃、設計、施工、運維等各階段包含項目信息、模型信息和構件參數信息的數據，全部集中于BIM數據