预制装配式住宅中BIM技术的应用研究

2018-05-05邹婷婷

智能建筑与智慧城市 2018年4期

邹婷婷

ZOU Ting-ting

（中国城市建设研究院有限公司）

(China Urban Construction Design & Research Institute Co.Ltd.)

在建筑施工过程，预制装配式属于一种建筑形式，在设计和施工过程中，要求各人员相互协作、沟通进行，同时在协调工作方面具有较高要求。BIM技术属于设计和施工管理辅助设备，主要应用在预制装配式住宅，除了可以实现设计的优化之外，还能协作工作人员展开施工管理工作，尽可能发挥其信息价值，以实现资源科学配置的目的。对此，将BIM技术应用于预制装配式住宅极其重要，能够促进其各项工作的有序进行。

1 BIM技术的分析

BIM技术特点表现：第一，可视化，预制装配式住宅建设中，因BIM技术可视化特征，可以向工程图纸绘制、方案设计以较大便利，使设计人员设计理念更加清晰、明确，利用三维图像进行呈现。所以，虽然传统建筑设计同样可以对设计思路和理念予以展示，但和BIM建筑模型对比，BIM技术更具可视化特点。第二，协调性，工程施工相对比较复杂，且涉及较多复杂内容和工序，使各部门工作要求较高，如果建筑工程的施工过程出现意外，通常需要以会议方式协调解决，但BIM技术运用，可以对项目施工情况予以模拟，针对出现问题及时予以协调，在生成相应数据后进行解决[1]。第三，模拟性，BIM技术模拟性较强，除了可以进行建筑模型的模拟构造之外，还能进行虚拟事物的模拟和操作，以便于对3D技术进行优化，给建筑施工重要保障。第四，其他特点，除以上几点特征之外，BIM技术还具有参数化等特点，向使用者提供全面性图纸。

2 预制装配式住宅中BIM技术作用

2.1 虚拟建筑的创建

对于预制装配式住宅来讲，BIM技术的应用，首先需要进行BIM建筑模型的构建，当前市场中BIM技术的相关软件较多，在进行虚拟模型构建时，软件选择与BIM建筑模型创建存在直接联系。对此，模型构建过程，需要对相关参数进行全面分析，通过科学技术手段以及参数的有效处理，使其逐渐完成参数化构建，以此提升BIM模型的构建质量。BIM建筑模型试验过程，还可以对建筑施工进行模拟，即通过建筑模型对施工方法进行明确，虚拟施工过程，可以更好发现建筑设计问题，避免施工过程出现任何隐患，然后按照问题、隐患进行解决方法的制定。由此可见，BIM技术的应用，可以防止建设施工过程出现任何问题，避免对工程施工进度造成影响。

2.2 解决建筑设计问题

预制装配式住宅进行设计时，其绘制过程要求设计师经过多层环节进行，以实现图纸有效绘制，即应先对平面图形进行绘制，在完成此项操作后对其予以立体绘制，除了会浪费较多时间和精力之外，还会对设计质量造成不利影响。因此，BIM技术的应用，可以解决建筑设计现存问题，以此降低设计师的工作压力，在将设计工作作为重点的同时，还可以实现设计质量的现状提升。加之，BIM建筑模型可视化特点，确保设计师对建筑工程进行直观了解，然后按照实际需求进行图纸角度与位置的调整，保证设计图纸的准确性和真实性[2]。

3 预制装配式住宅中BIM技术的具体应用

以某住宅建筑工程为例，其占地面积为1120㎡，高度16.4m，框架选择预制装配式结构，在楼板和梁柱节点，主要选择现浇方式进行，其他构件则为工程预制，其预制率为80%。BIM技术在预制装配式住宅中的应用，主要表现以下几点。

3.1 构件BIM建筑模型

在进行建模前，应该对建模软件进行明确，在进行反复对比和分析后，选择Tekla和Revit软件。对于住宅建筑模型是利用Revit Architecture进行，而水电系统则选择Revit MEP软件进行构建，结构模型是利用Tekla Structures软件进行建立。对于住宅建筑的结构模型，并未选择Revit Structures软件，其原因为：此软件不符合预制混凝土的设计需求，但该软件的参数节点与专项模块特点，比较符合住宅建筑预制装配式结构。

3.2 深化设计

对本项工程的建筑构件进行预制率明确时，已经超过80%，且预制构件达到384个，全部构件均应独立配筋，因Tekla Structures参数节点不符合深度设计，如果以人工方式进行预制构件配筋调整，则会具有较强工程强度。为了减少其工作压力，提升整体工作效率，需要进行Tekla Structures软件的开发设计，以标准预制构件为参数形式，以此实现相应工作需求[3]。

3.3 碰撞检测

在进行建筑模型创建后，通过Tekla Structures实时漫游。在对建筑模型进行观察后，可以加深此项建筑的掌握，以微观角度进行建筑结构构件等检查，确保建筑结构的设计更加精准。因本住宅建筑的区域节点是以现浇模式进行，其内部钢件不会发生碰撞情况。然而，由于预制柱和预制梁主要选择预制构件，且钢筋配置比较密集，是钢筋碰撞主要原因，如果出现问题会对工程带来影响，使其出现工期延误情况。因此，结构模型、钢筋模型的构建，需要通过Tekla Structures软件进行，以实现钢筋配置的优化，在完成碰撞检测之后，用户若要进行项目查看，应在点击后进行相应了解。在本工程中，共发现10处碰撞位置，对其进行优化后创建建筑模型。

3.4 自动汇总

因Tekla Structures具有较强计算与数据处理能力，可以实现建筑模型混凝土与钢筋等工程量的准确计算，同时自动生成统计报表，其计算结果除了应具有较高准确度之外，还应该保证输出方式规范性。在工程量清单中，主要包括构件的截面尺寸和材料等，在实际操作过程，Tekla Structures在住宅建筑构件与材料等方面，可以实现归类处理，以便于进行工程量的统计分析[4]。

3.5 自动出图

在本建筑工程中，其预制构件相对较多，出图量约为400张，选择传统出图方式，极易出现错误与问题，但在进行Tekla Structures软件应用后，通过智能出图与自动更新等功能，对建筑模型进行转化，以实现设计图纸的自动生成。整个出图无需对其人为干预，仅需要通过软件实现自动出图。住宅建筑中，通过Tekla Structures自动出图，其出图时间为8h，相对较低于人工操作时间，可以明显降低图纸出错率，使其呈现较高精准度，比较符合住宅建设的设计需求。

4 结束语

目前，预制装配式住宅中，BIM技术的应用比较广泛，虽然国内应用范围较少，但在近几年伴随预制装配式住宅迅速发展，BIM技术的应用范围随之广泛起来。对于建筑企业来讲，BIM技术的应用具体包括两方面，即设计与管理，除了可以实现预制装配式住宅设计的优化，还能提升建筑整体管理效率，确保其施工管理具有一定技术含量，从而实现BIM技术的有效运用。