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導(dǎo)讀
裝配式建筑通過BIM方法進行技術(shù)集成，貫穿包括設(shè)計、生產(chǎn)、施工、裝修和管理的建筑全生命周期，最終目的是整合建筑全產(chǎn)業(yè)鏈，實現(xiàn)建筑產(chǎn)業(yè)鏈全過程、全方位的信息化集成。
裝配式建筑通過BIM方法進行技術(shù)集成，貫穿包括設(shè)計、生產(chǎn)、施工、裝修和管理的建筑全生命周期，最終目的是整合建筑全產(chǎn)業(yè)鏈，實現(xiàn)建筑產(chǎn)業(yè)鏈全過程、全方位的信息化集成。
前言
裝配式建筑是設(shè)計、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，而不是“傳統(tǒng)生產(chǎn)方式+裝配化”的建筑，用傳統(tǒng)的設(shè)計、施工和管理模式進行裝配化施工不是建筑工業(yè)化。
裝配式建筑的核心是“集成”，BIM方法是“集成”的主線。這條主線串聯(lián)起設(shè)計、生產(chǎn)、施工、裝修和管理的全過程，可以數(shù)字化虛擬，信息化描述各種系統(tǒng)要素，實現(xiàn)信息化協(xié)同設(shè)計、可視化裝配，工程量信息的交互和節(jié)點連接模擬及檢驗等全新運用，整合建筑全產(chǎn)業(yè)鏈，實現(xiàn)全過程、全方位的信息化集成。
標準化BIM構(gòu)件庫的建立
裝配式建筑的典型特征是采用標準化的預(yù)制構(gòu)件或部品部件。裝配式建筑設(shè)計要適應(yīng)其特點，通過裝配式建筑BIM構(gòu)件庫的建立，不斷增加BIM虛擬構(gòu)件的數(shù)量、種類和規(guī)格，逐步形成標準化預(yù)制構(gòu)件庫。
可視化設(shè)計
BIM應(yīng)用有利于通過可視化的設(shè)計實現(xiàn)人機友好協(xié)同和更為精細化的設(shè)計。
BIM構(gòu)件拆分及優(yōu)化設(shè)計
在裝配式建筑中要做好預(yù)制構(gòu)件的“拆分設(shè)計”。避免方案性的不合理導(dǎo)致后期技術(shù)經(jīng)濟性的不合理。BIM信息化有助于完成上述工作，單個外墻構(gòu)件的幾何屬性經(jīng)過可視化分析，可以對預(yù)制外墻板的類型數(shù)量進行優(yōu)化，減少預(yù)制構(gòu)件的類型和數(shù)量。
BIM協(xié)同設(shè)計
BIM模型以三維信息模型作為集成平臺，在技術(shù)層面上適合各專業(yè)的協(xié)同工作，各專業(yè)可以基于同一模型進行工作。
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行數(shù)據(jù)分析，從而使各專業(yè)的協(xié)同達到更高層次。
BIM性能化分析
通過對項目日照、投影的分析模擬，可以幫助設(shè)計師調(diào)整設(shè)計策略，實現(xiàn)綠色目標，提高建筑性能。
構(gòu)件加工圖設(shè)計
通過BIM模型對建筑構(gòu)件的信息化表達，構(gòu)件加工圖在BIM模型上直接完成和生成，不僅能清楚地傳達傳統(tǒng)圖紙的二維關(guān)系，而且對于復(fù)雜的空間剖面關(guān)系也可以清楚表達，同時還能夠?qū)㈦x散的二維圖紙信息集中到一個模型當中，這樣的模型能夠更加緊密地實現(xiàn)與預(yù)制工廠的協(xié)同和對接。
構(gòu)件生產(chǎn)指導(dǎo)
BIM建模是對建筑的真實反映，在生產(chǎn)加工過程中，BIM信息化技術(shù)能自動生成構(gòu)件下料單、派工單、模具規(guī)格參數(shù)等生產(chǎn)表單，并且能通過可視化的直觀表達幫助工人更好地理解設(shè)計意圖，可以形成BIM生產(chǎn)模擬動畫、流程圖、說明圖等輔助培訓(xùn)的材料，有助于提高工人生產(chǎn)的準確性和質(zhì)量效率。
通過CAM實現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件的數(shù)字化制造
借助工廠化、機械化的生產(chǎn)方式，采用集中、大型的生產(chǎn)設(shè)備，只需要將BIM信息數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，就可以實現(xiàn)機械的自動化生產(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)實現(xiàn)了鋼筋網(wǎng)片的商品化生產(chǎn)，符合設(shè)計要求的鋼筋在工廠自動下料、自動成形、自動焊接（綁扎），形成標準化的鋼筋網(wǎng)片。如果能打通設(shè)計信息模型和工廠自動化生產(chǎn)線之間的協(xié)同瓶頸，實現(xiàn)CAM（計算機輔助制造）將指日可待。
施工現(xiàn)場組織及工序模擬
將施工進度計劃寫入BIM信息模型，將空間信息與時間信息整合在一個可視的4D模型中，就可以直觀、精確地反映整個建筑的施工過程。提前預(yù)知本項目主要施工的控制方法、施工安排是否均衡，總體計劃、場地布置是否合理，工序是否正確，并可以進行及時優(yōu)化。
施工安裝培訓(xùn)
通過虛擬建造、安裝和施工，管理人員可以非常清晰地獲知裝配式建筑的組裝構(gòu)成，避免二維圖紙造成的理解偏差，保證項目的如期進行。
施工模擬碰撞檢測
通過碰撞檢測分析，可以對傳統(tǒng)二維模式下不易察覺的“錯漏碰缺”進行收集更正。如預(yù)制構(gòu)件內(nèi)部各組成部分的碰撞檢測，地暖管與電器管線潛在的交錯碰撞問題。
復(fù)雜節(jié)點的施工模擬
通過施工模擬對復(fù)雜部位和關(guān)鍵施工節(jié)點進行提前預(yù)演，增加工人對施工環(huán)境和施工措施的熟悉度，提高施工效率。
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)方式可以促進全過程的生產(chǎn)效率提高，將裝修階段的標準化設(shè)計集成到方案設(shè)計階段可以有效地對生產(chǎn)資源進行合理配置。
可視化設(shè)計
通過可視化的便利進行室內(nèi)渲染，可以保證室內(nèi)的空間品質(zhì)，幫助設(shè)計師進行精細化和優(yōu)化設(shè)計。整體衛(wèi)浴等統(tǒng)一部品的BIM設(shè)計、模擬安裝，可以實現(xiàn)設(shè)計優(yōu)化、成本統(tǒng)計、安裝指導(dǎo)。
信息化集成
產(chǎn)業(yè)鏈中各家具生產(chǎn)廠商的商品信息都集成到BIM模型中，為內(nèi)裝部品的算量統(tǒng)計提供數(shù)據(jù)支持。對裝修需要定制的部品和家具，可以在方案初階段就與生產(chǎn)廠家對接，實現(xiàn)家具的工廠批量化生產(chǎn)，同時預(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)、機電支撐系統(tǒng)協(xié)調(diào)及整體協(xié)調(diào)。
裝配式裝修
裝修設(shè)計工作應(yīng)在建筑設(shè)計時同期開展，將居室空間分解為幾個功能區(qū)域，每個區(qū)域視為一個相對獨立的功能模塊，如廚房模塊、衛(wèi)生間模塊。在模塊化設(shè)計時，綜合考慮部品的尺寸關(guān)系，采用標準模數(shù)對空間及部品進行設(shè)計，以利于部品的工廠化生產(chǎn)。
經(jīng)濟算量分析
經(jīng)濟算量的主要原則是做到“準量、估算”，按照工業(yè)化建筑的組成及計價原則分為預(yù)制構(gòu)件部分和現(xiàn)澆構(gòu)件部分。通過分類統(tǒng)計可以快速地對設(shè)計方案進行工程量分析，從而進行方案比選，再由確定的工程量結(jié)合地區(qū)的定額計算出本項目的工程量清單，實現(xiàn)在方案策劃階段對成本的初步控制。
RFID等實現(xiàn)裝配式建筑質(zhì)量管理可追溯
實現(xiàn)在同一BIM模型上的建筑信息集成，BIM服務(wù)貫穿整個工程全生命周期過程。一方面，可以實現(xiàn)住宅產(chǎn)業(yè)信息化；另一方面，可以將生產(chǎn)、施工及運維階段的實際需求及技術(shù)整合到設(shè)計階段，在虛擬環(huán)境中預(yù)演現(xiàn)實，真正實現(xiàn)BIM信息化應(yīng)用的信息集成優(yōu)勢。通過在預(yù)制構(gòu)件中預(yù)埋芯片等數(shù)字化標簽，在生產(chǎn)、運輸、施工、管理的各個重要環(huán)節(jié)記錄相應(yīng)的質(zhì)量管理信息，可以實現(xiàn)建筑質(zhì)量的責(zé)任歸屬，從而提高建筑質(zhì)量。
利用BIM云平臺，實現(xiàn)實時、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行無縫傳遞，打通各部門之間的橫向聯(lián)系，通過借助移動設(shè)備設(shè)置客戶端，可以實時查看項目所需要的信息，真正實現(xiàn)項目合作的可移動辦公，提高項目的完成精度。
結(jié)語
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云平臺的全產(chǎn)業(yè)鏈、全生命周期的創(chuàng)新應(yīng)用之路。裝配式建筑設(shè)計如何在行業(yè)BIM信息化的背景下，融入信息化大潮，發(fā)揮自身研發(fā)、設(shè)計和集成的優(yōu)勢，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈拓展和過程階段延伸，必將成為建筑產(chǎn)業(yè)化新時代的創(chuàng)新趨勢。圍繞這一創(chuàng)新趨勢，設(shè)計行業(yè)將大有可為。
來源：長江都市積木坊
前言
裝配式建筑是設(shè)計、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，而不是“傳統(tǒng)生產(chǎn)方式+裝配化”的建筑，用傳統(tǒng)的設(shè)計、施工和管理模式進行裝配化施工不是建筑工業(yè)化。
裝配式建筑的核心是“集成”，BIM方法是“集成”的主線。這條主線串聯(lián)起設(shè)計、生產(chǎn)、施工、裝修和管理的全過程，可以數(shù)字化虛擬，信息化描述各種系統(tǒng)要素，實現(xiàn)信息化協(xié)同設(shè)計、可視化裝配，工程量信息的交互和節(jié)點連接模擬及檢驗等全新運用，整合建筑全產(chǎn)業(yè)鏈，實現(xiàn)全過程、全方位的信息化集成。
BIM與標準化設(shè)計
標準化BIM構(gòu)件庫的建立
裝配式建筑的典型特征是采用標準化的預(yù)制構(gòu)件或部品部件。裝配式建筑設(shè)計要適應(yīng)其特點，通過裝配式建筑BIM構(gòu)件庫的建立，不斷增加BIM虛擬構(gòu)件的數(shù)量、種類和規(guī)格，逐步形成標準化預(yù)制構(gòu)件庫。
▲ 內(nèi)墻板BIM構(gòu)件庫
可視化設(shè)計
BIM應(yīng)用有利于通過可視化的設(shè)計實現(xiàn)人機友好協(xié)同和更為精細化的設(shè)計。
▲ 外墻板可視化設(shè)計
BIM構(gòu)件拆分及優(yōu)化設(shè)計
在裝配式建筑中要做好預(yù)制構(gòu)件的“拆分設(shè)計”。避免方案性的不合理導(dǎo)致后期技術(shù)經(jīng)濟性的不合理。BIM信息化有助于完成上述工作，單個外墻構(gòu)件的幾何屬性經(jīng)過可視化分析，可以對預(yù)制外墻板的類型數(shù)量進行優(yōu)化，減少預(yù)制構(gòu)件的類型和數(shù)量。
▲ 外墻板數(shù)量優(yōu)化
▲ 構(gòu)件加工圖
BIM協(xié)同設(shè)計
BIM模型以三維信息模型作為集成平臺，在技術(shù)層面上適合各專業(yè)的協(xié)同工作，各專業(yè)可以基于同一模型進行工作。
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行數(shù)據(jù)分析，從而使各專業(yè)的協(xié)同達到更高層次。
▲ 協(xié)同設(shè)計——碰撞檢查
BIM性能化分析
通過對項目日照、投影的分析模擬，可以幫助設(shè)計師調(diào)整設(shè)計策略，實現(xiàn)綠色目標，提高建筑性能。
▲ CFD流場模擬
▲ Ecotect日照模擬
BIM與工廠化生產(chǎn)
構(gòu)件加工圖設(shè)計
通過BIM模型對建筑構(gòu)件的信息化表達，構(gòu)件加工圖在BIM模型上直接完成和生成，不僅能清楚地傳達傳統(tǒng)圖紙的二維關(guān)系，而且對于復(fù)雜的空間剖面關(guān)系也可以清楚表達，同時還能夠?qū)㈦x散的二維圖紙信息集中到一個模型當中，這樣的模型能夠更加緊密地實現(xiàn)與預(yù)制工廠的協(xié)同和對接。
▲ 構(gòu)件加工圖
構(gòu)件生產(chǎn)指導(dǎo)
BIM建模是對建筑的真實反映，在生產(chǎn)加工過程中，BIM信息化技術(shù)能自動生成構(gòu)件下料單、派工單、模具規(guī)格參數(shù)等生產(chǎn)表單，并且能通過可視化的直觀表達幫助工人更好地理解設(shè)計意圖，可以形成BIM生產(chǎn)模擬動畫、流程圖、說明圖等輔助培訓(xùn)的材料，有助于提高工人生產(chǎn)的準確性和質(zhì)量效率。
▲ 構(gòu)件生產(chǎn)模擬
通過CAM實現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件的數(shù)字化制造
借助工廠化、機械化的生產(chǎn)方式，采用集中、大型的生產(chǎn)設(shè)備，只需要將BIM信息數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，就可以實現(xiàn)機械的自動化生產(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)實現(xiàn)了鋼筋網(wǎng)片的商品化生產(chǎn)，符合設(shè)計要求的鋼筋在工廠自動下料、自動成形、自動焊接（綁扎），形成標準化的鋼筋網(wǎng)片。如果能打通設(shè)計信息模型和工廠自動化生產(chǎn)線之間的協(xié)同瓶頸，實現(xiàn)CAM（計算機輔助制造）將指日可待。
BIM與裝配化施工
施工現(xiàn)場組織及工序模擬
將施工進度計劃寫入BIM信息模型，將空間信息與時間信息整合在一個可視的4D模型中，就可以直觀、精確地反映整個建筑的施工過程。提前預(yù)知本項目主要施工的控制方法、施工安排是否均衡，總體計劃、場地布置是否合理，工序是否正確，并可以進行及時優(yōu)化。
▲ 施工過程模擬
施工安裝培訓(xùn)
通過虛擬建造、安裝和施工，管理人員可以非常清晰地獲知裝配式建筑的組裝構(gòu)成，避免二維圖紙造成的理解偏差，保證項目的如期進行。
施工模擬碰撞檢測
通過碰撞檢測分析，可以對傳統(tǒng)二維模式下不易察覺的“錯漏碰缺”進行收集更正。如預(yù)制構(gòu)件內(nèi)部各組成部分的碰撞檢測，地暖管與電器管線潛在的交錯碰撞問題。
▲ 碰撞檢測
復(fù)雜節(jié)點的施工模擬
通過施工模擬對復(fù)雜部位和關(guān)鍵施工節(jié)點進行提前預(yù)演，增加工人對施工環(huán)境和施工措施的熟悉度，提高施工效率。
▲ 關(guān)鍵節(jié)點施工模擬
BIM與一體化裝修
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)方式可以促進全過程的生產(chǎn)效率提高，將裝修階段的標準化設(shè)計集成到方案設(shè)計階段可以有效地對生產(chǎn)資源進行合理配置。
▲ 精裝產(chǎn)品庫建設(shè)
可視化設(shè)計
通過可視化的便利進行室內(nèi)渲染，可以保證室內(nèi)的空間品質(zhì)，幫助設(shè)計師進行精細化和優(yōu)化設(shè)計。整體衛(wèi)浴等統(tǒng)一部品的BIM設(shè)計、模擬安裝，可以實現(xiàn)設(shè)計優(yōu)化、成本統(tǒng)計、安裝指導(dǎo)。
▲ 家居庫
信息化集成
產(chǎn)業(yè)鏈中各家具生產(chǎn)廠商的商品信息都集成到BIM模型中，為內(nèi)裝部品的算量統(tǒng)計提供數(shù)據(jù)支持。對裝修需要定制的部品和家具，可以在方案初階段就與生產(chǎn)廠家對接，實現(xiàn)家具的工廠批量化生產(chǎn)，同時預(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)、機電支撐系統(tǒng)協(xié)調(diào)及整體協(xié)調(diào)。
▲ 精裝集成衛(wèi)浴
裝配式裝修
裝修設(shè)計工作應(yīng)在建筑設(shè)計時同期開展，將居室空間分解為幾個功能區(qū)域，每個區(qū)域視為一個相對獨立的功能模塊，如廚房模塊、衛(wèi)生間模塊。在模塊化設(shè)計時，綜合考慮部品的尺寸關(guān)系，采用標準模數(shù)對空間及部品進行設(shè)計，以利于部品的工廠化生產(chǎn)。
▲ 一體化裝修流程
BIM與信息化管理
經(jīng)濟算量分析
經(jīng)濟算量的主要原則是做到“準量、估算”，按照工業(yè)化建筑的組成及計價原則分為預(yù)制構(gòu)件部分和現(xiàn)澆構(gòu)件部分。通過分類統(tǒng)計可以快速地對設(shè)計方案進行工程量分析，從而進行方案比選，再由確定的工程量結(jié)合地區(qū)的定額計算出本項目的工程量清單，實現(xiàn)在方案策劃階段對成本的初步控制。
▲ 工程量清單算量明細表
RFID等實現(xiàn)裝配式建筑質(zhì)量管理可追溯
實現(xiàn)在同一BIM模型上的建筑信息集成，BIM服務(wù)貫穿整個工程全生命周期過程。一方面，可以實現(xiàn)住宅產(chǎn)業(yè)信息化；另一方面，可以將生產(chǎn)、施工及運維階段的實際需求及技術(shù)整合到設(shè)計階段，在虛擬環(huán)境中預(yù)演現(xiàn)實，真正實現(xiàn)BIM信息化應(yīng)用的信息集成優(yōu)勢。通過在預(yù)制構(gòu)件中預(yù)埋芯片等數(shù)字化標簽，在生產(chǎn)、運輸、施工、管理的各個重要環(huán)節(jié)記錄相應(yīng)的質(zhì)量管理信息，可以實現(xiàn)建筑質(zhì)量的責(zé)任歸屬，從而提高建筑質(zhì)量。
▲ BIM服務(wù)于全生命周期過程
利用BIM云平臺，實現(xiàn)實時、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行無縫傳遞，打通各部門之間的橫向聯(lián)系，通過借助移動設(shè)備設(shè)置客戶端，可以實時查看項目所需要的信息，真正實現(xiàn)項目合作的可移動辦公，提高項目的完成精度。
▲ BIM云平臺
結(jié)語
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云平臺的全產(chǎn)業(yè)鏈、全生命周期的創(chuàng)新應(yīng)用之路。裝配式建筑設(shè)計如何在行業(yè)BIM信息化的背景下，融入信息化大潮，發(fā)揮自身研發(fā)、設(shè)計和集成的優(yōu)勢，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈拓展和過程階段延伸，必將成為建筑產(chǎn)業(yè)化新時代的創(chuàng)新趨勢。圍繞這一創(chuàng)新趨勢，設(shè)計行業(yè)將大有可為。
來源：長江都市積木坊
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