BI M技术在装配式建筑中的应用

陆亚珍，吴限，吴彬，崔安平，周乃

（江苏龙腾工程设计股份有限公司，南京210000）

1 工程概况

本项目位于南京市江宁区，总占地面积约75 333m2，总建筑面积约79 000m2，其中,地上建筑面积约63 000m2。项目由初中部、小学部、食堂、教师公寓和风雨操场等不同功能的建筑组成。根据南京市装配式政策法规和本项目的规划许可条件，该项目要求预制率大于30%，预制装配率50%。本项目主要有4 个特色：（1）采用正向设计的方式，即在做方案设计时注重模块的组合，而不是按以前的施工图之后再去做预制构件的拆分；（2）全专业、全过程的一体化设计；（3）设计全过程应用BIM 技术；（4）装配化装修。本文主要详细介绍本项目的几点关键技术的考虑和实施。

2 实施技术路线

本项目结构体系为装配整体式框架结构，预制构件有预制柱、预制梁、预制混凝土叠合板、装配式栏杆、蒸压加气轻质混凝土隔墙板，采用装配化装修。根据国家和江苏省相关政策和计算方法，各子项技术指标如表1 所示。

表1 装配式指标汇总表%

3 本项目关键技术

3.1 框架结构梁柱节点的连接方式

框架结构梁柱节点的连接方式一直是装配式建筑设计中首先要解决的问题之一。因为梁柱节点处钢筋密集，预制构件钢筋避让困难，且后期浇筑混凝土也容易不密实，因此，本项目中梁柱节点连接方式采用键槽式连接方式，即预制梁端预留键槽，键槽内现浇混凝土，通过键槽内钢筋与框架柱连接形成整体，该连接方式简单有效，但是在实际中如何实施应用，采用BIM 技术对该节点进行模拟（见图1）。

图1 BI M模拟梁柱节点

通过BIM 技术模拟装配式构件预留钢筋和现浇部位钢筋的位置关系和链接，提前优化设计方案，减少了施工过程中的构件错位和碰撞。

采用BIM 技术进行设计，需要对复杂的节点优先进行三维模拟，分析其可实施性，然后决定节点形式，根据施工图传递的模型，直接进行构件深化设计，保证了数据传递的正确性。同时，还将BIM 应用到立面深化设计中，装配式建筑的立面需兼顾装配式标准化的特点，因此，选用三维模型模拟立面效果，更加直观，更加准确。

3.2 BI M立面深化设计

装配式建筑对施工的要求更加精细化，但是因为长久的施工习惯，累积误差很大，因此，如何提前做好策划，将累计误差降低是设计一直在考虑的事情。本项目外立面采用砖块叠加效果，需要每一块都精准定位才能实现设计效果，因此，采用BIM 技术对外墙砖块进行精准定位（见图2），可以直接指导施工。

图2 外立面深化部分效果图展示

4 实施效果分析

目前，建筑产业仍是一个劳动密集型、粗放型的产业，还存在资源能源消耗高、建设周期长、对周围环境影响大等一系列问题[1]。将建筑产业现代化作为主攻方向，这是建筑产业转型升级的必然选择。

本项目为装配式建筑，由于装配式建筑强调设计集成、一体化设计、工厂化生产、装配化施工、信息化管理和智能化应用。本项目由设计单位完成一体化设计，出具全部的设计图，包括构件深化图、装修图、智能化等，能够完成主体设计和专项设计一体化设计集成，最大限度地完善各工种的接口设计，避免一些因为多方设计造成的错漏碰缺的问题；同时，采用BIM 技术全程指导，控制工厂的构件生产以及现场的施工质量。

BIM 技术在工程建造过程中发挥着重要的作用，本项目的BIM 技术在规划、设计、施工以及运营和维护全过程的集成引用，实现了工程项目全过程设计的信息化管理和数据共享，为项目科学决策和方案优化提供依据[2]。

5 结语

利用BIM 技术，可以通过设计数据直接传递生产数据，生产管理系统直接接收设计数据, 构件设计信息即生产任务信息。运用信息化方式生成物料清单、3D 图纸以及其他数据基本上是准确无误的，同时，能有效辅助预制件在生产过程中的技术交底，安排生产计划，物料采购准备，管理堆放场地与成品物流计划，提前避免和解决在整个生产流程中出现的异常情况，设计、生产和施工之间共享同一个模型信息，检查和解决各专业各环节间存在的冲突更加直观。通过BIM 技术，可以有效避免或减少碰撞、疏漏的现象，同时，提前对生产和施工进行准确的模拟和优化，减少工期和降低成本。但BIM 技术目前也存在一些不足，包括现有模块是否满足使用方的需求；复杂构件在三维软件中包括钢筋都需要手动输入，使用起来耗时耗力等。如何解决上述问题，也是将来需要探索的内容。