BIM技術在住宅工業化裝配式建筑施工中的應用

王成磊 徐麗平

摘要：近年來，在我國及建筑行業快速發展的背景下，裝配式作為建筑行業不斷發展過程中的產物，其應用范圍與數量正在顯著增加。BIM技術可以加快施工工作的進展，在節能環保方面也具有很大的好處，這對建筑企業經濟效益與社會效益的提升有著很大的促進作用。因此，建筑行業要實現可持續性發展，就必須在應用裝配式的同時對BIM技術的應用予以探析，在實際的施工過程中注重裝配式住宅設計的要點，通過合理的措施來發揮其效能，進一步推進建筑行業的穩步發展，保障人們所居住建筑物的安全性。

關鍵詞：BIM技術;裝配式住宅

1 BIM技術

建筑信息模型簡稱為BIM，這是通過數字技術對某一建筑項目的功能、物理信息進行表述，BIM技術完成輸入、修改、輸出項目信息等操作在項目的每個階段，以不同的方式參與與模擬條件下的可視化、修改、協調地圖輸出特性。BIM技術作為項目信息協作與共享的載體，可以為項目從規劃概念到整個生命周期的維護和拆除提供決策依據。

2 BIM的特征

2.1模型信息的相關性：信息模型中的對象是相互關聯的，可以識別，便于系統統計和分析模型中的信息，同時生成相應的文檔和圖形。因此，一旦模型中的對象發生變化，那么與它相關聯的其他對象就會相應地發生變化，從而保持模型的完整性。

2.2 模型信息的完備性：不僅包括對工程對象進行3D幾何信息和拓撲關系的描述，也包括完整的工程信息描述，如對象之間的工程邏輯關系;材料耐久性能工、程安全性能等維護信息;工程性能、建筑材料、結構類型、對象名稱等設計信息。

2.3模型信息的一致性：信息模型在建筑物的生命周期的不同階段是一致的，無需重復輸入相同的信息，而信息模型可以自動進化，有效避免信息不一致的問題，模型中的對象在不同的階段不用再重新創建，簡單的修改和擴充就行了。

3 BIM技術應用的必要性

通常情況下住宅建筑的設計是一項龐大的工程，設計人員在工程設計的過程中要設計到每一個細節來保證整體住宅建筑設計的質量。這就要求協調好預制裝配式住宅中的每一個階段的設計環節和施工環節，避免每一個階段環節的銜接不協調。如果在預制裝配式住宅設計中工程設計人員的設計環節與施工環節不協調或者存在巨大差異，會直接導致預制裝配式住宅設計中無法正常進行，BIM技術在預制裝配式住宅設計中應用就顯得尤為必要了。傳統住宅施工過程中，施工人員需要對每一樣物品的安裝構建都十分熟悉，并且必須按照相關部件的要求進行安裝，這個過程在實施的時候其實是極其困難的，而BIM技術在預制裝配式住宅設計中的應用正好解決了這一點，使施工的過程變得不再繁瑣、凌亂，提高了整個施工的進度、效率，不僅減少了工作人員的壓力和工作量，也提高了施工的效率和精確度

4 BIM技術在裝配式住宅中的應用

傳統的設計模式是由設計院進行施工圖設計，之后移交給總承包單位，進行深化設計即構件拆分設計后再進行工廠施工。由于設計院對構件的生產要求、生產過程了解程度不夠深，難免出現方案戶型布置不合理造成后期技術經濟性不合理情況。本項目策劃設計的前期，便邀請預制構件工廠工作人員與設計院和建設單位進行多次溝通，確定本裝配式建筑項目技術路線，在方案設計階段即安裝裝配式同規格構件盡量多，盡量以構件的不同組合實現多樣化的目的。設計階段建立各專業的設計BIM模型，各專業在集成平臺上基于同一模型進行協同設計，非常有利于解決傳統二維設計中產生的“錯、漏、碰、缺”。

4.1預制構件詳圖設計

預制裝配式構件在進行生產之前，生產廠家需要對設計圖紙進行二次深化設計，采樣才能夠確保鋼模具的尺寸誤差較小，而且預埋件的連接位置也會更加準確。通常都采用二維圖紙進行傳統詳圖設計，而通過BIM技術可以將預制裝配式構架的詳圖轉化為三維模型。構架的二維尺寸能夠更加清晰，構件的復雜空間的位置關系也更加明確。在這個過程中，BIM技術的應用還具有一個很大的優勢就是可以在后期對設計方案進行修改，通過BIM技術對預制構件模型的修改，相關的設計圖紙就會自動更新，從而提高設計效率和準確性。

4.2標準構件庫的創建

住宅項目中大部分預制裝配式構件都是在構件工廠制作完成的，這也提高了構件工程的工程量;而如果要提高生產效率，就要適當減少構架加工的類型，這樣就能夠減少構件模型數量，提高生產效率，進而使施工成本降低。通過BIM技術的應用，預制裝配式構件可以根據項目的具體情況進行種類的劃分，然后根據一定的標準進行區分，并且將所有的構件資料納入到標準構件庫，這樣就能夠使BIM標準庫中的預制裝配式構件更加完善，應用也更加便捷。

4.3模具設計

通過前期的精細化設計，設計的模型已經非常完善，在BIM信息平臺上，直接將模型信息傳遞至生產環節，依據“少規格、多組合”的原則，根據設計模型拆分設計模具的數量和組合形式。

4.4施工深化設計

利用BIM模型的強大優勢可對施工過程的關鍵工藝進行模擬，以選擇好的工藝，如針對分倉坐漿技術，根據一般的工藝要求，需要放置20mm左右厚度的專用墊片，以保證漿料的均勻性及厚度，墊片本身不能影響漿料流動性。通過多次模擬演示，最終確定4個墊片在墻體兩端對稱布置，每端2個;疊合樓板支撐設計：傳統的腳手架搭接作為支撐，搭建時間長，材料消耗大，且搭建完成后因現場樓層場地較小，對施工人員的行走、建筑材料的水平運輸帶來很大不便。使用revit還原支撐架，在模型中對支撐架和木方進行預排布，確定支架支撐木方設置方案;疊合樓板與墻體交接縫隙處理：因施工縫的尺寸較小，選用三角鐵作為填縫的模板，并設計了頂角支架，且在模型中進行了預排布，測算出標準層單層使用數量約為52組，提前預估了材料的消耗數量，避免了物料的浪費。

5結束語

提升裝配式住宅設計水平對建筑企業的后續發展有著舉足輕重的作用。基于此，相應的建筑企業必須對其提高認識，加強BIM技術的運用，通過合理的措施來實現裝配式的推廣應用價值，實現雙方的共同發展。

參考文獻：

[1]?張淵.BIM技術在預制裝配式住宅設計中的應用[J].建筑，2018（6）.

[2]?馮金鈺.BIM技術在裝配式住宅中的應用研究[J].建筑技術開發，2017（24）.

（1.作者身份證號碼：220183198201130017;2.作者身份證號碼：210282199002222826）