基于BIM 技術(shù)的裝配式建筑在特色民居中的應用

高 強

（濟南市建設(shè)監(jiān)理有限公司，山東 濟南 250014）

目前裝配式建筑與BIM 技術(shù)結(jié)合已成為行業(yè)內(nèi)的共識，但在實際應用過程中存在設(shè)計與生產(chǎn)、施工脫節(jié)、BIM 模型的利用率偏低及BIM 軟件間數(shù)據(jù)的交互性差等問題。本文指出BIM 技術(shù)在裝配式建筑中應用的發(fā)展方向為全生命周期應用，以實現(xiàn)BIM 模型的最大化利用，并提出了實現(xiàn)該目的的幾個條件，比如：上下游產(chǎn)業(yè)鏈的整合優(yōu)化、BIM 軟件間的可交互性及綜合性高級技術(shù)人才的協(xié)調(diào)運作等。

1 BIM 技術(shù)的簡單介紹

BIM 是建筑信息化模型的英文簡稱，可以將工程的各個環(huán)節(jié)和階段的詳細信息以及施工進度和施工材料的應用等通過模型的方式構(gòu)建出來，為工程管理以及施工人員的作業(yè)都提供了不同程度的便捷。模型的建立過程主要是通過三維技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對施工現(xiàn)場和設(shè)計方案等部分進行高度模擬，大幅度提升了設(shè)計環(huán)節(jié)和施工環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)性與一致性，并且在進行技術(shù)交底時能夠增強交底的全面性，保證各個部門和專業(yè)的人員能夠通過密切配合在較大程度上增強施工的質(zhì)量，進而節(jié)省了大量建設(shè)資金，并為工程建設(shè)的進度提供保障。

2 裝配式建筑在民族特色民居中的實際應用

2.1 在裝修體系中的應用

農(nóng)戶傳統(tǒng)白族特色文化要求進行顏色、材料、風格的選擇，設(shè)計制定相應的帶有民族文化的裝配式建筑部品，直接在工廠實現(xiàn)預制，再運輸?shù)浆F(xiàn)場施工，各種構(gòu)件集中生產(chǎn)，減少環(huán)境污染。民居內(nèi)部采用裝配式建筑作為主干結(jié)構(gòu)，外部延用白族風格制作裝飾粉彩繪畫、題字、勾勒圖案。

2.2 碰撞檢查

BIM 技術(shù)通過各個專業(yè)的模型進行碰撞，可以有效地發(fā)現(xiàn)在設(shè)計過程中出現(xiàn)的一些問題，這樣就可以與設(shè)計方進行溝通，及時的解決一些設(shè)計中的不合理的地方。比如在機電管線建模中可以對管線的質(zhì)量進行審查，防止出現(xiàn)一些“錯、漏、碰、缺”的出現(xiàn)，這樣就不會導致設(shè)計變更，還可以提高設(shè)計的效率。模型的碰撞可以使得BIM 技術(shù)在模型設(shè)計中可以優(yōu)化設(shè)計，碰撞有以下兩個解決的辦法：1） 直接修改碰撞點的參數(shù)，這樣的方法比較直接，針對性強，效率高，但是在碰撞點多的地方不適用；2） 在BIM 族庫中進行參數(shù)的修改，可以對一種構(gòu)件族進行修改，使得構(gòu)件族可以更新。根據(jù)碰撞點的特點選擇合適的方法進行修改，這樣可以優(yōu)化設(shè)計。

2.3 BIM 立面深化設(shè)計

裝配式建筑對施工的要求更加精細化，但是因為長久的施工習慣，累積誤差很大，因此，如何提前做好策劃，將累計誤差降低是設(shè)計一直在考慮的事情。本項目外立面采用磚塊疊加效果，需要每一塊都精準定位才能實現(xiàn)設(shè)計效果，因此，采用BIM 技術(shù)對外墻磚塊進行精準定位，可以直接指導施工。

2.4 制造構(gòu)件環(huán)節(jié)

裝配式建筑在施工階段與傳統(tǒng)建筑建設(shè)相比，其最大的改進就是通過預制構(gòu)件的模式對傳統(tǒng)的施工模式進行了改進，因此構(gòu)件的質(zhì)量能夠在較大程度上對整體建筑的現(xiàn)實價值產(chǎn)生決定性的作用。工程的管理人員為了提升建設(shè)質(zhì)量，需要對構(gòu)件制造環(huán)節(jié)的相關(guān)措施進行改進，而BIM 技術(shù)能夠通過構(gòu)件制造中應用的原材料以及制造工藝等，對其能夠使用的生命周期進行預測和分析，并且能夠在一定程度上體現(xiàn)出構(gòu)件的制造質(zhì)量，為構(gòu)件的管理人員提供了更加直觀的觀察方式。

2.5 在預制結(jié)構(gòu)體系中的應用

居民民居的外墻墻板、樓梯、陽臺等，在工廠完成制作后，直接運到施工現(xiàn)場，與現(xiàn)澆梁柱連接，構(gòu)成了框架或剪力墻結(jié)構(gòu)，減少墻面磚體脫落和裂縫問題出現(xiàn)。將裝配式建造技術(shù)用到預制構(gòu)造體系中，直接采用工廠預制構(gòu)件，提高了產(chǎn)品利用率和水資源利用率。

2.6 BIM 技術(shù)在裝配式建筑中運營階段應用

在運營維護階段就可以利用BIM 技術(shù)對設(shè)計圖紙進行模擬，不斷地發(fā)現(xiàn)設(shè)計中的漏洞，從模型中對施工的過程和材料進行模擬，可以模擬出施工中材料的使用情況和設(shè)備的租賃以及設(shè)計的變更，不僅如此還可以獲得在運維階段的資產(chǎn)信息和設(shè)備使用的信息，對于施工過程進行全面的模擬，在模擬的過程中，一旦發(fā)現(xiàn)問題要及時進行解決，對于材料的消耗，設(shè)備的使用情況和人員的管理情況也可以掌握，為企業(yè)節(jié)省成本，避免出現(xiàn)不必要的資金支出。在設(shè)計階段、施工階段以及運營維護階段都可以利用BIM 技術(shù)進行模擬，利用其可視化和優(yōu)化性，對項目進行三維設(shè)計，降低風險的出現(xiàn)，還可以使得整個運行過程更加信息化，在管理水平上得到提高，對資產(chǎn)、設(shè)備進行合理的管理和控制，使得施工從設(shè)計階段到最終的運營階段都可以高效地進行。

3 結(jié)語

近幾年來，無論大都市、小城鎮(zhèn)或是地勢偏遠的鄉(xiāng)村，都無一例外地以一種競賽的速度，生產(chǎn)出一批大同小異的水泥盒子，施工復雜，造價高，污染大，最重要的是一些具有民族特色的建筑正在消失。而將裝配式建筑融入特色民居中，既保證效率高、速度快、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材、節(jié)地，還能保留民族特色。為每個民族設(shè)計一套專門的建筑體系，可復制性強，降低了裝配式建筑超高的模具攤銷費用，采用可原狀拆除循環(huán)利用的裝配式構(gòu)件代替?zhèn)鹘y(tǒng)的結(jié)構(gòu)，提高居民舒適度和抗震性。規(guī)范民居建設(shè)，推動美麗鄉(xiāng)村的建設(shè)。