基于BIM技術的裝配式建筑研究—以武漢中心項目為例

楊曉萌?楊恒喜?李玉鳳

摘要：BIM技術是集成整個建筑工程項目中各有關參與方數據信息，構建的一個數據平臺，該模型可以完整準確的提供整個建筑工程項目信息。本文以武漢中心項目為例，采用BIM三維建筑設計方式，直觀展現了建筑工程項目的全貌、各個構件連接、細部做法以及管線排布等，使設計師可以更加清晰的掌控項目設計節奏，提升設計質量和效率。BIM技術集成整個建筑項目中各部門的數據信息，BIM模型本身就是一個數據集成模型。該模型可以完整準確的提供整個建筑工程項目信息。

關鍵詞：BIM技術;裝配式建筑

新型裝配式建筑是設計、生產、施工、裝修和管理“五位一體”的系統化和集成化建筑，不是“傳統生產方式+裝配化”建筑。新型建筑工業化應具備五大特點：“標準化設計、工廠化生產、裝配化施工、一體化裝修和信息化管理”。裝配式建筑核心是“集成”，BIM（Building Information Modeling）則是“集成”的主線，串聯設計、生產、施工、裝修和管理全過程，服務于設計、建設、運維、拆除全生命周期。本文利用BIM技術對武漢中心項目裝配式建筑進行研究，以探討BIM技術在建筑學中的可行性，實效性。

一、工程概況

武漢中心占地約2.81公頃，總建筑面積359270.94平方米，其中，地上建筑面積272652.53平方米，地下建筑面積86618.41平方米，設置1300個機械式停車位，建筑高度為438米，層數為88層。

二、BIM應用的指導原則

1.基于BIM技術的可視化交底

通過BIM顧問的收資和資料梳理整合來督促各方工作，BIM顧問從信息整合的角度提供各類報表，并通過基于BIM模型的信息交互平臺來進行項目的輔助管理，以提升項目管理的效率和效益。

2.運用BIM技術進行圖紙深化

根據BIM的設計圖紙建立的模型，來進一步進行碰撞檢查，根據碰撞問題的匯總，明確各個問題的解決方案。根據BIM模型內各管線的設計分布，提前對各專業的管線、橋架與地面的凈高分析，逐步明確最優的施工方案，避免了常規實體樣板設計方案造成的多次施工問題。

3.施工階段BIM技術的應用

施工初期應利用BIM技術做出大體規劃，來判斷需要多深的地基才可以滿足工程需要，并且不影響地下管道的使用。

在施工初期，運用無人機和激光掃描儀對現場的實際地貌進行分析以及信息采集，并將采集到的照片、視頻迅速形成模型。通過建立的真實地表模型，結合運用BIM技術創建的地基設計模型，從而準確判斷需要的開挖土石方工程量。

4.項目主體結構檢查

運用激光掃描儀對施工現場的實體進行成像，通過成像的不同顏色，生成現場實體質量的模擬圖形，根據顏色變化，即清晰、準確的看到工程實體的質量狀態。

5.施工現場的平面設計

利用BIM技術進行可視化交底，對施工現場進行模擬排布，包括土方挖及外運路線的模擬，起重機和挖掘機的選擇，以及不同施工階段對施工場地的不同需求，通過對比，確定效率最高，成本最低的方案，減少了材料的二次倒運。

三、BIM實施的關鍵問題

1.交付成果的一致性

BIM成果的交付，應與設計圖紙和竣工圖紙一致，應與現場實際一致，BIM模型和BIM信息應準確反映建筑物樓宇的真實狀態和真實建造信息。

2.實施過程的同步性

BIM實施過程中，應與實物樓宇的實際進度保持同步性，過程中的數字樓宇BIM模型和BIM信息應及時更新，確保模型處于完善的可用狀態。

3.工作職責的一致性

BIM在實施過程中，業主方應作為主導方保證各參與方對 BIM顧問的工作提供必要配合，保證BIM顧問所獲得信息的真實性、及時性、準確性和完善性。BIM顧問在BIM實施過程中作用凸顯，作為信息的整合管理者，對數字樓宇的規劃、構建、完善、應用和系統集成負責，在建設全過程保證各方工作職責的一致性，避免要素考慮不全或職責變換造成BIM實施不當而無法實現BIM全生命周期的價值。

4.數據分類標準的一致性

BIM數據標準應在實施過程中不斷反饋修正，及時更新，并保證在項目全生命周期數據分類標準的一致性。[1]應充分考慮與Ominiclass標準、Uniformat標準和Cobie標準的互用兼容性。

四、BIM應用亮點提煉

1.幕墻BIM應用

武漢中心的外形是由不規則的曲面組成，形式復雜多變，利用三維設計軟件Catia對武漢中心外形進行參數化找形。通過對垂直高度0米、167米以及438米處截面的參數控制，迅速地調整整個建筑的外形，進行方案比選。

外形方案確定以后，將Catia模型根據建筑層高進行切片，從而得到每層輪廓線，導出DWG格式文件完成幕墻招標圖設計。

2.方案優化與性能化分析

利用BIM軟件對武漢中心項目進行模型構件，并將模型導入到專業分析軟件中，進行性能化分析，從而對方案進行優化和篩選，確認最終的建筑方案。

針對不同的建筑方案，采用不同的結構體系，并利用BIM軟件進行模型構建，并將結構模型導入到專業的結構計算軟件中計算和分析

3.設計配合與成果校核

利用Revit系列軟件對不同專業的設計圖紙進行模型構建，實時、可視化地與設計師進行溝通交流，直觀地反映并完善設計師的構想，同時利用BIM軟件的平臺功能，將不同專業的模型相互鏈接，對整個建筑的設計成果進行校核。

五、結語

通過BIM技術在武漢中心項目裝配式建筑中的實踐應用，達到對BIM理解的升華，并達成這樣的共識：今后建造過程中公司領導只要對BIM工具予以足夠重視并將BIM平臺構建并管理好，將BIM流程梳理好，將BIM工作方法應用好，將BIM思想理解好，并特別關注信息標準的制定和管理，工作流程的梳理和執行，逐步形成完善的BIM項目標準和企業標準，才能讓BIM技術更好地服務于建筑行業，為盡快跨入第五代管理奠定基礎，

參考文獻：

[1]白庶.BIM技術在裝配式建筑中的應用價值分析[J].建筑經濟，2015，3（11）：106-109.

[2]常春光.基于BIM 和RFID技術的裝配式建筑施工過程管理[J].沈陽建筑大學學報（社會科學版）.2015（2）：170-174.

[3]何海芹.BIM技術在SI住宅上的應用初探[J].中國住宅設施，2014（1）：74-77.

作者簡介：楊曉萌（1999.7-）女，籍貫：山東省聊城市，學歷：本科在讀，就讀于：青島工學院，2017級建筑工程學院土木工程專業，研究方向：建筑中所包含的技術，以及BIM應用發展方向。

楊恒喜，男，研究生學歷，山東莘縣甘泉路初級中學教師。

李玉鳳，女，本科學歷，山東莘縣甘泉路初級中學教師。