预制装配式住宅中BIM技术的应用研究

熊少伟 周传福

现阶段，工程建筑领域中，BIM技术作为新型信息模型，被广泛地应用。在预制装配式住宅设计以及成本预算管控等方面，应用BIM技术，能够起到积极的作用。不仅能够提高住宅建设的效率，降低工程成本，还能够提升住宅建筑的整体质量。在预制装配式住宅建设中，运用BIM技术，通过构建建筑模型，进行深度设计以及碰撞检测分析，形成高质量的住宅建设方案，为后续施工作业提供了有力的支持。但是BIM技术的作用尚未发挥，主要是因为技术功能没有被合理运用。现结合工程实践，分析BIM技术的应用。现针对BIM技术的应用，结合具体实践，整理有关于BIM技术的具体运用，共享给行业人员。

一、BIM技术特点

从BIM技术功能角度来说，其具有以下特点：1.可视化。基于BIM可视化设计功能，开展图纸绘制以及方案设计，能够将设计人员的构思和理念，以三维图像的形式真实地反映出来，具有较强的互动性以及反馈性，促使工程项目设计以及建造等的全过程可视化。2.协调性。构建建筑模型，模拟工程施工作业，及时协调预制装配式住宅建设可能出现的问题，生成相关数据加以解决。比如，专业施工碰撞问题等。3.模拟性特点。应用BIM技术，能够模拟预制装配式住宅模型，并且可以模拟以及操作虚拟事物。4.其他特点。除了上述特性外，BIM技术还具有一体化性和参数化性等特点，为预制装配式住宅设计和施工管理以及运营管理，提供了有力的支持。

二、预制装配式住宅中BIM技术的应用实例分析

1.案例概述

以某住宅工程为例，占地面积为1150m2，高度为16.4m，设计为预制装配式结构。在建造的过程中，楼板以及梁柱节点，采取的是现浇作业方式，剩余构件采取的是工厂预制的方式，预制率超过80%。此住宅工程中，采用了BIM技术，现依托此项目，分析技术的应用。

2.构建建筑模型

应用BIM技术，使用的建模软件很是关键，需经过反复对比以及分析来选择。目前，主要使用的是Tekla和Revit软件。利用Revit Architecture软件，构建住宅建筑模型；使用Tekla MEP软件，构建水电系统；使用Tekla Structures软件，构建建筑结构模型。没有使用Revit Structures软件，构建建筑结构模型，主要是因为其功能无法达到预制混凝土设计的基本要求，不过此软件的参数节点以及专项模块，适用于预制装配式结构。下图为BIM虚拟建造模型。

BIM虚拟建造模型图

3.深度设计

BIM技术在设计阶段的应用，尤其是深度设计阶段，发挥着积极的作用。此工程建筑构件预制率大于80%，预制构件总计384个，为了保证住宅的性能达标，所有构件都需要独立配筋，由于Revit Structures的参数节点，没有达到深度设计的需求，若采用人工方式，调整预制构件配筋，工作强度很大。基于此，在进行深度设计时，对Revit Structures软件，进行深度开发设计，按照标准预制构件要求，达到工作需求。在实际应用中，对设计方案，进行相应的分析，比如碰撞检测分析，明确实际存在的问题，进行方案的全面优化。在修改设计方案时，利用系统预设的程序，能够自动更新相关参数。

4.碰撞检测

构建住宅建筑模型，利用Tekla Structures软件，开展实时漫游。设计人员通过可视化观察，能够更加了解建筑情况，从微观角度出发，开展建筑结构构件或者其他的检查，能够保证结构设计的准确性。由于区域节点采取现浇的方式，内部钢件不会出现碰撞。不过预制柱以及预制梁，使用的是预制构件，并且钢筋配置密集，极易造成钢筋碰撞。为避免发生碰撞，利用Tekla Structures软件，构建结构模型以及钢筋模型，进行钢筋的优化配置。此工程深度设计，总计发现12处碰撞。

5.自动汇总

在进行住宅设计时，利用Tekla Structures软件的计算功能以及数据处理功能，精准计算混凝土用量和钢筋工程量等，为后期的成本把控，提供了完整的数据信息支持。同时能够自动生成统计报表，计算结果较为准确，并且能够确保输出方式的规范性。生成的工程量清单，具体信息包括截面尺寸以及材料等。利用Tekla Structures软件，能够实现对预制装配式住宅建筑构件以及材料的归类处理，为工程量统计和分析，提供了极大的便利。

6.自动出图

此住宅工程，预制构件数量较多，出图量达到400张，若采取传统的出图方式，很有可能发生错误，产生各类问题。利用Tekla Structures软件的自动化更新功能和智能化出图功能，转化建筑模型，进而自动出图，避免了人为操作，提高了出图效率，只花费了8小时，便完成了所有的出图工作，减少了图纸出错率，精准度较高。

7.辅助施工管理

在预制装配式住宅建造中，除了设计阶段能够应用BIM技术外，施工环节以及运营管理环节也能够应用BIM技术。具体实践中，基于BIM技术，开展施工技术交底，能够使得技术人员更加明确技术要点和质控要点，掌握施工技术应用的精髓，提高施工作业的水平。除此之外，利用BIM模型的各类信息，还能够辅助资源管理，提高施工资源的利用率。

三、预制装配式住宅中BIM技术的应用作用总结

在预制装配式住宅中，应用BIM技术，其发挥着重要的作用，具体体现在以下方面：1.创建虚拟建筑。目前，市场上的BIM相关软件很多，结合创建的对象，选择适合的软件，开展创建作业。在构建环节，全面分析相关参数，借助科学技术手段，利用建筑参数，逐步完善参数化构建，极大程度上提升了构建的质量。通过虚拟施工，优化设计方案，保证了设计方案的质量。2.解决了设计问题。基于BIM技术，开展预制装配式住宅设计，能够解决传统设计模式问题，比如协同性不高等，提高设计质量。利用BIM软件的可视化功能，设计人员能够更加直观地掌握建筑工程，结合工程实际需求，调整图纸的角度以及位置，进而保证设计图纸的质量。

四、结语

综上所述，在预制装配式住宅中，应用BIM技术，通过构建建筑模型、深度设计、碰撞检测、自动汇总，能够最大程度上保证设计的质量，提高设计的效率。除此之外，在工程建造和管理工作中，BIM技术的应用，也发挥着极大的作用。