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装配式建筑由于其对构件的标准化要求，在设计阶段存在很大的设计难题，而BIM技术在预制结构建筑项目的设计阶段与传统建筑建造模式对比占据独特的优势，特别是前期的模型分析部分，是传统二维图纸所不能表述的，可以减少出错的概率，在各个专业的协同过程中更是起到了无可替代的作用。BIM技术在预制结构建筑项目的设计阶段的应用可以归结为可视化设计、协同设计和管线综合三个部分，在此阶段中设计方进行场地设计方进行模型的建造，建设组审批并提出意见，供应商提供构件库，标准组则需要交付标准、确定软硬件要求、提供构件模型等。
1.可视化设计
可视化设计也可以理解为3D设计，对建筑项目来说，可视化是十分关键的一个环节，可视化的实际应用在工程项目中的作用是十分关键的，对比于传统设计模型所需要的二维图纸，所能表达的信息完全没有可视化所能表达的信息全面，而且可能在传达过程中有误差。
BIM模型的建立，可以视为该项目的大型建筑信息库的建立，进而在设计阶段就可以开始检查建筑空间以及相应的设备设施，从而在施工之前发现问题并处理问题。此外，可视化设计可以真实准确地表现出建筑完工后的样子，无论是外部景观构造还是内部装饰装修，够可以给予最准确的三维表达。
在传统建筑建造过程中，对于施工过程中的碰撞检查，一般需要熟练的专业人员通过专业知识和自身经验来判断，不但精度不能确保还容易延误工期。可视化提供了一条良好的道路来解决这些问题，不再受限于二维图纸上的平面表达形式，团队中的各个参与者可以在三维模型中畅所欲言，清晰地表达自己地观念，通过可视化沟通减少设计失误、缩短沟通时间。
三维可视化设计流程如下图所示：
2.协同设计
BIM技术在设计过程中地协同设计可以理解为在同一项目中，不同位置不同专业的设计人员通过同一个平台相互关联不同专业的数据，协同设计建模。一般为了保证效率和准确性，建筑、结构、机电等不同专业的三维模型需要各专业人员分工合作，最后统合到同一模型中。BIM技术地便利性在于它可以同步各专业地模型，使得各专业人员进行跨专业信息交流，在协同建模的过程中进行各自专业模型的多次细致检查，保证其唯一且准确。
为了实现预制结构建筑中的BIM协同，BIM平台的搭建是必不可少的一个途径，BIM平台的搭建可以保证各专业技术人员的技术沟通和各参与方的信息传递，BIM软件平台是其中必不可少的关键因素。BIM平台软件可以围绕工程项目中的BIM技术应用打造工程现场协同应用平台，可以协助项目参与人员高效采集与边界共享BIM数据，从而发挥每一个BIM的应用价值，满足BIM技术在工程行业大规模个性化、多样化应用需求，让项目管理更简单，让BIM应用更为普及。
以某教学楼项目为例，各专业先完成对应专业的BIM计划任务，然后通过多方协同交流，并加以修改完善后得出下图所示的综合模型，该模型结合建筑、结构、机电、场地、内装等多专业内容，在各方保证各自效率的基础上加以综合，协同过程中通过多专业的相互模拟检测，有效减少了各方可能存在的错误和遗漏。
3.管线综合
该部分主题内容是在协同设计上的深化，主要是将不同专业的管线图纸通过软件综合在一起，通过BIM分析软件进行碰撞检测，检测出碰撞点，然后综合各方意见和建议，优化碰撞区域，重新排布管线，以此减少施工变更，有效进行空间管理。相较于传统的图纸对比法，在能够达到同样目的的基础上进一步的提升了工作的效率和便捷，提高精确度并避免失误。
通过BIM管综模型进行管线碰撞和排砖检查等操作，可以及早发现失误并汇报给各专业设计人员进行调整，能够就这些问题与项目参与方进行及早的沟通，减少项目实施工程中的延误工期、二次施工和返工等现象，弥补原设计的不足之处，显著减少由此引起的工期变更，提高工程质量，对项目的工程效率和经济效益起到了有益的作用。
管线综合深化的流程如下图所示：
运用BIM技术，结合三维模型，进行碰撞检测，优化管道排布；合理布局，规避各专业间的碰撞。通过BIM技术，发现各专业之间的碰撞问题，根据碰撞报告进行管线优化，各专业在深化过程中就管线碰撞检测出的问题进行归纳分类，然后通过与各方的交流探讨重新制定管线排布方案，修改施工图和模型，通过合理布局优化管道排布方案。设计师能够在虚拟的三维环境下方便地发现设计中的碰撞冲突，从而大大提高了管线综合的设计能力和工作效率。
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