BIM技术在装配整体式混凝土建筑深化设计中的应用

徐马云龙 （安徽省建筑科学研究设计院，安徽 合肥 230032）

0 前言

随着我国建筑行业转型，装配整体式建筑得到大力发展，BIM技术以其信息集成化、设计工作过程的传递性、对专业协同设计的充分支撑等特点广泛应用于装配整体式建筑的设计、施工、装配、管理、使用维护等各阶段，BIM技术贯穿建筑建造的全过程。利用BIM技术对装配整体式建筑进行设计优化工作，建立装配整体式建筑信息模型，结合结构计算软件对结构进行计算分析，将预制构件进行合理的布置，完成构件通用化、模数化、标准化、信息化、协调化等设计，促进建筑产业内各专业、各阶段间的协同工作能力的提升，从而完成建筑产业的转型升级。

1 BIM技术与装配整体式建筑

1.1 BIM技术简述

BIM，全名 Building Information Modeling，通过建模软件将建筑的各项相关信息、数据作为模型的基础，构建所有建筑构件的三维信息模型。同时BIM不仅仅是将各项建筑数字信息集成在同一模型中，而是能够基于建筑信息模型对目标建筑设计图纸进行模拟、整合、协调、检查等，进而实现优化设计、生产施工的科学管理等工作内容。

1.2 装配整体式建筑

装配整体式混凝土建筑是由预制构件通过可靠的方式进行连接并与现场后浇混凝土、水泥基灌浆料形成整体的装配式混凝土结构。装配整体式混凝土建筑今后将是房地产和建筑业的发展重点，全国范围内的高等院校、科研机构、设计、生产、施工企业都将围绕装配整体式建筑及BIM技术展开相关的研究与实践工作。

图1 合肥某项目的单体建筑的BIM模型

2 装配整体式混凝土建筑设计方法

2.1 常规的设计方法

目前常规的设计方法是基于等同现浇结构基本设计概念。首先确定结构体系，进行结构布置，结构整体计算分析，水电暖专业协同设计，完成建筑的施工图设计。在施工图的基础上，进行预制构件的布置、预制构件连接节点等专项设计工作。最后展开预制构件的深化设计工作。

在此设计过程中，涉及多专业的协同工作，在建筑规划方案阶段即需考虑预制构件的布置、生产、运输、安装等问题，对设计、生产、安装都提出了较高的要求。

2.2 基于BIM技术的设计方法

基于BIM技术,由不同专业的设计人员为该项目创建建筑、结构、给排水等3D信息化模型，进而建立装配整体式混凝土建筑模型。设计人员可进行、预制构件布置、连接节点设计，同时完成校核钢筋、预埋管线、孔洞等工作，进行钢筋、水电管线的碰撞检查，并进行预制构件的安装模拟检查，显示出是否存在钢筋、水电管线的碰撞、预制构件的安装方案是否合理等内容。

预制构件生产厂商可通过BIM模型，对预制构件生产阶段的劳务、材料、设备等的需用量进行模拟计算和优化，生产预制构件、机电等专业能够在同一平台上进行协同工作，减少不同专业间的交叉工作，从而提高生产效率和准确率、降低整体生产成本。

施工企业亦可通过BIM模型，在施工前可模拟预制构件吊装施工的工作。根据预制构件安装顺序、后浇节点的钢筋布置等3D模型，制作预制构件吊装施工模拟视频，在实际施工开始之前对预制构件吊装施工方案进行合理优化，进而提高安装效率、降低施工难度、优化施工造价成本。

3 BIM技术实际应用案例

合肥市某装配式建筑项目，抗震设防烈度为7度，II类场地，地下一层，地上30层，建筑高度87.3m，抗震等级为二级。

该项目单体构造边缘构件部位采用装配整体式结构，其余部分采用现浇结构,预制装配率不低于50%。

根据《关于公布＜合肥市装配式混凝土结构预制装配率计算方法（试行）＞的通知》(合建设〔2013〕15号)，预制装配率的计算公式为：

通过revit软件建立BIM户型模型（图2）、预制水平构件模型（图3）、预制竖向构件（图4）、后浇节点设计（图 5）等。

4 结束语

当前我国正致力于BIM技术、装配整体式建筑的推广应用，建筑行业的发展方向将是智能化、自动化、集成化、标准化以及信息化。装配整体式混凝土建筑的设计工作中，BIM技术的应用将建筑设计、结构设计、预制构件布置、连接节点的钢筋碰撞、预埋管线孔洞、预制构件安装等各阶段的信息进行集成整合，提高设计效率、设计精度等，促进我国建筑行业更好的发展。

图2 户型模型

图3 预制水平构件模型

图4 预制竖向构件

图5 后浇节点设计