BIM技術在裝配整體式混凝土建筑深化設計中的應用

徐馬云龍 （安徽省建筑科學研究設計院，安徽 合肥 230032）

0 前言

隨著我國建筑行業轉型，裝配整體式建筑得到大力發展，BIM技術以其信息集成化、設計工作過程的傳遞性、對專業協同設計的充分支撐等特點廣泛應用于裝配整體式建筑的設計、施工、裝配、管理、使用維護等各階段，BIM技術貫穿建筑建造的全過程。利用BIM技術對裝配整體式建筑進行設計優化工作，建立裝配整體式建筑信息模型，結合結構計算軟件對結構進行計算分析，將預制構件進行合理的布置，完成構件通用化、模數化、標準化、信息化、協調化等設計，促進建筑產業內各專業、各階段間的協同工作能力的提升，從而完成建筑產業的轉型升級。

1 BIM技術與裝配整體式建筑

1.1 BIM技術簡述

BIM，全名 Building Information Modeling，通過建模軟件將建筑的各項相關信息、數據作為模型的基礎，構建所有建筑構件的三維信息模型。同時BIM不僅僅是將各項建筑數字信息集成在同一模型中，而是能夠基于建筑信息模型對目標建筑設計圖紙進行模擬、整合、協調、檢查等，進而實現優化設計、生產施工的科學管理等工作內容。

1.2 裝配整體式建筑

裝配整體式混凝土建筑是由預制構件通過可靠的方式進行連接并與現場后澆混凝土、水泥基灌漿料形成整體的裝配式混凝土結構。裝配整體式混凝土建筑今后將是房地產和建筑業的發展重點，全國范圍內的高等院校、科研機構、設計、生產、施工企業都將圍繞裝配整體式建筑及BIM技術展開相關的研究與實踐工作。

圖1 合肥某項目的單體建筑的BIM模型

2 裝配整體式混凝土建筑設計方法

2.1 常規的設計方法

目前常規的設計方法是基于等同現澆結構基本設計概念。首先確定結構體系，進行結構布置，結構整體計算分析，水電暖專業協同設計，完成建筑的施工圖設計。在施工圖的基礎上，進行預制構件的布置、預制構件連接節點等專項設計工作。最后展開預制構件的深化設計工作。

在此設計過程中，涉及多專業的協同工作，在建筑規劃方案階段即需考慮預制構件的布置、生產、運輸、安裝等問題，對設計、生產、安裝都提出了較高的要求。

2.2 基于BIM技術的設計方法

基于BIM技術,由不同專業的設計人員為該項目創建建筑、結構、給排水等3D信息化模型，進而建立裝配整體式混凝土建筑模型。設計人員可進行、預制構件布置、連接節點設計，同時完成校核鋼筋、預埋管線、孔洞等工作，進行鋼筋、水電管線的碰撞檢查，并進行預制構件的安裝模擬檢查，顯示出是否存在鋼筋、水電管線的碰撞、預制構件的安裝方案是否合理等內容。

預制構件生產廠商可通過BIM模型，對預制構件生產階段的勞務、材料、設備等的需用量進行模擬計算和優化，生產預制構件、機電等專業能夠在同一平臺上進行協同工作，減少不同專業間的交叉工作，從而提高生產效率和準確率、降低整體生產成本。

施工企業亦可通過BIM模型，在施工前可模擬預制構件吊裝施工的工作。根據預制構件安裝順序、后澆節點的鋼筋布置等3D模型，制作預制構件吊裝施工模擬視頻，在實際施工開始之前對預制構件吊裝施工方案進行合理優化，進而提高安裝效率、降低施工難度、優化施工造價成本。

3 BIM技術實際應用案例

合肥市某裝配式建筑項目，抗震設防烈度為7度，II類場地，地下一層，地上30層，建筑高度87.3m，抗震等級為二級。

該項目單體構造邊緣構件部位采用裝配整體式結構，其余部分采用現澆結構,預制裝配率不低于50%。

根據《關于公布＜合肥市裝配式混凝土結構預制裝配率計算方法（試行）＞的通知》(合建設〔2013〕15號)，預制裝配率的計算公式為：

通過revit軟件建立BIM戶型模型（圖2）、預制水平構件模型（圖3）、預制豎向構件（圖4）、后澆節點設計（圖 5）等。

4 結束語

當前我國正致力于BIM技術、裝配整體式建筑的推廣應用，建筑行業的發展方向將是智能化、自動化、集成化、標準化以及信息化。裝配整體式混凝土建筑的設計工作中，BIM技術的應用將建筑設計、結構設計、預制構件布置、連接節點的鋼筋碰撞、預埋管線孔洞、預制構件安裝等各階段的信息進行集成整合，提高設計效率、設計精度等，促進我國建筑行業更好的發展。

圖2 戶型模型

圖3 預制水平構件模型

圖4 預制豎向構件

圖5 后澆節點設計