預制裝配式住宅中BIM技術的應用研究

鄒婷婷

ZOU Ting-ting

（中國城市建設研究院有限公司）

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

在建筑施工過程，預制裝配式屬于一種建筑形式，在設計和施工過程中，要求各人員相互協作、溝通進行，同時在協調工作方面具有較高要求。BIM技術屬于設計和施工管理輔助設備，主要應用在預制裝配式住宅，除了可以實現設計的優化之外，還能協作工作人員展開施工管理工作，盡可能發揮其信息價值，以實現資源科學配置的目的。對此，將BIM技術應用于預制裝配式住宅極其重要，能夠促進其各項工作的有序進行。

1 BIM技術的分析

BIM技術特點表現：第一，可視化，預制裝配式住宅建設中，因BIM技術可視化特征，可以向工程圖紙繪制、方案設計以較大便利，使設計人員設計理念更加清晰、明確，利用三維圖像進行呈現。所以，雖然傳統建筑設計同樣可以對設計思路和理念予以展示，但和BIM建筑模型對比，BIM技術更具可視化特點。第二，協調性，工程施工相對比較復雜，且涉及較多復雜內容和工序，使各部門工作要求較高，如果建筑工程的施工過程出現意外，通常需要以會議方式協調解決，但BIM技術運用，可以對項目施工情況予以模擬，針對出現問題及時予以協調，在生成相應數據后進行解決[1]。第三，模擬性，BIM技術模擬性較強，除了可以進行建筑模型的模擬構造之外，還能進行虛擬事物的模擬和操作，以便于對3D技術進行優化，給建筑施工重要保障。第四，其他特點，除以上幾點特征之外，BIM技術還具有參數化等特點，向使用者提供全面性圖紙。

2 預制裝配式住宅中BIM技術作用

2.1 虛擬建筑的創建

對于預制裝配式住宅來講，BIM技術的應用，首先需要進行BIM建筑模型的構建，當前市場中BIM技術的相關軟件較多，在進行虛擬模型構建時，軟件選擇與BIM建筑模型創建存在直接聯系。對此，模型構建過程，需要對相關參數進行全面分析，通過科學技術手段以及參數的有效處理，使其逐漸完成參數化構建，以此提升BIM模型的構建質量。BIM建筑模型試驗過程，還可以對建筑施工進行模擬，即通過建筑模型對施工方法進行明確，虛擬施工過程，可以更好發現建筑設計問題，避免施工過程出現任何隱患，然后按照問題、隱患進行解決方法的制定。由此可見，BIM技術的應用，可以防止建設施工過程出現任何問題，避免對工程施工進度造成影響。

2.2 解決建筑設計問題

預制裝配式住宅進行設計時，其繪制過程要求設計師經過多層環節進行，以實現圖紙有效繪制，即應先對平面圖形進行繪制，在完成此項操作后對其予以立體繪制，除了會浪費較多時間和精力之外，還會對設計質量造成不利影響。因此，BIM技術的應用，可以解決建筑設計現存問題，以此降低設計師的工作壓力，在將設計工作作為重點的同時，還可以實現設計質量的現狀提升。加之，BIM建筑模型可視化特點，確保設計師對建筑工程進行直觀了解，然后按照實際需求進行圖紙角度與位置的調整，保證設計圖紙的準確性和真實性[2]。

3 預制裝配式住宅中BIM技術的具體應用

以某住宅建筑工程為例，其占地面積為1120㎡，高度16.4m，框架選擇預制裝配式結構，在樓板和梁柱節點，主要選擇現澆方式進行，其他構件則為工程預制，其預制率為80%。BIM技術在預制裝配式住宅中的應用，主要表現以下幾點。

3.1 構件BIM建筑模型

在進行建模前，應該對建模軟件進行明確，在進行反復對比和分析后，選擇Tekla和Revit軟件。對于住宅建筑模型是利用Revit Architecture進行，而水電系統則選擇Revit MEP軟件進行構建，結構模型是利用Tekla Structures軟件進行建立。對于住宅建筑的結構模型，并未選擇Revit Structures軟件，其原因為：此軟件不符合預制混凝土的設計需求，但該軟件的參數節點與專項模塊特點，比較符合住宅建筑預制裝配式結構。

3.2 深化設計

對本項工程的建筑構件進行預制率明確時，已經超過80%，且預制構件達到384個，全部構件均應獨立配筋，因Tekla Structures參數節點不符合深度設計，如果以人工方式進行預制構件配筋調整，則會具有較強工程強度。為了減少其工作壓力，提升整體工作效率，需要進行Tekla Structures軟件的開發設計，以標準預制構件為參數形式，以此實現相應工作需求[3]。

3.3 碰撞檢測

在進行建筑模型創建后，通過Tekla Structures實時漫游。在對建筑模型進行觀察后，可以加深此項建筑的掌握，以微觀角度進行建筑結構構件等檢查，確保建筑結構的設計更加精準。因本住宅建筑的區域節點是以現澆模式進行，其內部鋼件不會發生碰撞情況。然而，由于預制柱和預制梁主要選擇預制構件，且鋼筋配置比較密集，是鋼筋碰撞主要原因，如果出現問題會對工程帶來影響，使其出現工期延誤情況。因此，結構模型、鋼筋模型的構建，需要通過Tekla Structures軟件進行，以實現鋼筋配置的優化，在完成碰撞檢測之后，用戶若要進行項目查看，應在點擊后進行相應了解。在本工程中，共發現10處碰撞位置，對其進行優化后創建建筑模型。

3.4 自動匯總

因Tekla Structures具有較強計算與數據處理能力，可以實現建筑模型混凝土與鋼筋等工程量的準確計算，同時自動生成統計報表，其計算結果除了應具有較高準確度之外，還應該保證輸出方式規范性。在工程量清單中，主要包括構件的截面尺寸和材料等，在實際操作過程，Tekla Structures在住宅建筑構件與材料等方面，可以實現歸類處理，以便于進行工程量的統計分析[4]。

3.5 自動出圖

在本建筑工程中，其預制構件相對較多，出圖量約為400張，選擇傳統出圖方式，極易出現錯誤與問題，但在進行Tekla Structures軟件應用后，通過智能出圖與自動更新等功能，對建筑模型進行轉化，以實現設計圖紙的自動生成。整個出圖無需對其人為干預，僅需要通過軟件實現自動出圖。住宅建筑中，通過Tekla Structures自動出圖，其出圖時間為8h，相對較低于人工操作時間，可以明顯降低圖紙出錯率，使其呈現較高精準度，比較符合住宅建設的設計需求。

4 結束語

目前，預制裝配式住宅中，BIM技術的應用比較廣泛，雖然國內應用范圍較少，但在近幾年伴隨預制裝配式住宅迅速發展，BIM技術的應用范圍隨之廣泛起來。對于建筑企業來講，BIM技術的應用具體包括兩方面，即設計與管理，除了可以實現預制裝配式住宅設計的優化，還能提升建筑整體管理效率，確保其施工管理具有一定技術含量，從而實現BIM技術的有效運用。

[1]楊劉.BIM技術在預制裝配式住宅中的應用研究[J].門窗,2015(3):204-204.

[2]李桂民.BIM技術在預制裝配式建筑中的應用研究[J].建材發展導向:上,2017,15(11):76-76.

[3]閆俊玲.BIM技術在預制裝配式住宅中的應用分析[J].建筑技術開發,2017,44(4):103-104.

[4]劉沛,劉學賢,劉海.BIM技術在預制裝配式住宅中的應用研究[J].城市建筑,2016(36):238-238.