預(yù)制裝配式住宅中應(yīng)用BIM技術(shù)的若干研究

[摘要]BIM技術(shù)在預(yù)制裝配式住宅中的應(yīng)用使得住宅設(shè)計(jì)更為規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，有利于提高工作人員的工作效率。本文以某工程為實(shí)例，并介紹了該項(xiàng)目的難點(diǎn)，從設(shè)計(jì)階段、構(gòu)件生產(chǎn)階段等方面分析了BIM技術(shù)在預(yù)制裝配式住宅中的應(yīng)用，以期使得圖紙更為精準(zhǔn)，提高該類(lèi)型住宅設(shè)計(jì)工作質(zhì)量，從而確保住宅質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞]預(yù)制裝配式住宅；BIM技術(shù)；應(yīng)用方式

BIM技術(shù)全稱(chēng)為建筑信息模型，該技術(shù)是將三維數(shù)字技術(shù)作為基礎(chǔ)技術(shù)，將建筑整體生命周期視為主線，為建筑產(chǎn)業(yè)鏈所有環(huán)節(jié)之間建立聯(lián)系，同時(shí)綜合有關(guān)信息所建立的數(shù)據(jù)模型。如今，該技術(shù)在建筑行業(yè)中的應(yīng)用頗為廣泛，逐漸受到企業(yè)關(guān)注。而預(yù)制裝配式住宅在現(xiàn)今建筑行業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用頗為頻繁。BIM技術(shù)在預(yù)制裝配式住宅中的應(yīng)用是必然趨勢(shì)，而如何應(yīng)用也對(duì)成為大部分企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。

1、工程實(shí)例以及項(xiàng)目難點(diǎn)

某建筑物座落于上海市浦江基地05-02，是政府投資建立的保障房，該工程項(xiàng)目占地總面積為20564m2，建筑總面積為51459.82m2。按照施工單位的設(shè)計(jì)且獲得政府有關(guān)部門(mén)的支持，該地塊將建設(shè)以預(yù)制裝配式住宅作為主要住宅體系，構(gòu)成住宅建筑整體的部分是14層至18層住宅，屬于框剪結(jié)構(gòu)，預(yù)制率處于50%至70%之間。

該項(xiàng)目屬于保障房工程項(xiàng)目，所以其工作的主要難點(diǎn)便是設(shè)計(jì)時(shí)間、施工工期相對(duì)較少，但對(duì)施工質(zhì)量要求較高。施工單位采用預(yù)制裝配式技術(shù)進(jìn)行施工，若要于短時(shí)間內(nèi)完成施工設(shè)計(jì)工作，建筑信息在各部門(mén)之間的傳遞以及各部門(mén)之間的協(xié)調(diào)工作便顯得尤為重要，這也是本次項(xiàng)目設(shè)計(jì)的主要難點(diǎn)。

2、預(yù)制裝配式住宅中BIM技術(shù)的應(yīng)用

2.1設(shè)計(jì)階段

該工程BlM建模工作主要通過(guò)軟件Revit系列三維建模軟件完成，通過(guò)不同設(shè)計(jì)人員建立符合該項(xiàng)目要求的建筑結(jié)構(gòu)、給排水系統(tǒng)等三維信息化模型，形成BIM模型。而建模過(guò)程是處于Autodesk協(xié)同環(huán)境下進(jìn)行的，保證了建模工作的工作效率以及精準(zhǔn)度。

Revit系列軟件應(yīng)用不僅支持用戶(hù)提取與收集關(guān)于建筑的信心數(shù)據(jù)，同時(shí)還可以提供挖掘功能，可高效精確地傳輸各類(lèi)型工程量統(tǒng)計(jì)表，使得投資控制以及設(shè)計(jì)優(yōu)化工作更為便捷。

若處于2D環(huán)境當(dāng)中，所有圖紙均可以視為獨(dú)立的微項(xiàng)目，設(shè)計(jì)人員先繪制平面圖紙，隨后繪制立體圖、剖面圖，并根據(jù)項(xiàng)目當(dāng)前進(jìn)展程度對(duì)所有圖紙進(jìn)行調(diào)整與修改。對(duì)建筑工程師而言，圖紙的再修改工作屬于工程量極大的工作，花費(fèi)了工程師大量時(shí)間以及經(jīng)歷。BIM技術(shù)的應(yīng)用有效改變了這一工作模式，工程司在虛擬環(huán)境下完成建筑的設(shè)計(jì)工作，設(shè)計(jì)工作中的核心內(nèi)容不再是圖紙，而是模型，施工中所使用的圖紙全部從模型當(dāng)中直接獲取，圖紙已然成為模型的副產(chǎn)品。所有視圖均是從不同方面對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與表現(xiàn)。通過(guò)虛擬建筑模型，設(shè)計(jì)師能夠按照自身實(shí)際需求形成任何類(lèi)型的視圖，如平面圖、立體圖、3D視圖（如圖1所示）等。不僅如此，設(shè)計(jì)人員還可通過(guò)軟件直接獲取關(guān)于建筑物的數(shù)據(jù)，如建筑施工所用各類(lèi)材料的總數(shù)、建筑總面積等。

設(shè)計(jì)人員通過(guò)BIM技術(shù)建立的虛擬建筑模型內(nèi)包含有大量不屬于圖形數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)人員從模型提取其所需的模型數(shù)據(jù)，并將相關(guān)數(shù)據(jù)導(dǎo)入至各個(gè)分析模擬軟件內(nèi)，便能完成對(duì)結(jié)構(gòu)性能、當(dāng)?shù)厝照諚l件以及風(fēng)流體的分析工作（如圖2所示）。

2.2構(gòu)件生產(chǎn)階段

BIM模型不僅有利于設(shè)計(jì)工作的開(kāi)展與完成，同時(shí)也為設(shè)計(jì)至制造階段中信息的傳遞工作提供了便利，設(shè)計(jì)階段所形成的BIM模型可直接供生產(chǎn)階段進(jìn)行提取以及更新。BlM于構(gòu)件生產(chǎn)階段內(nèi)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)在于傳輸信息的精準(zhǔn)性以及時(shí)效性。這也使得構(gòu)件各項(xiàng)參數(shù)及其規(guī)格更為符合施工方案的實(shí)際需求。通過(guò)BIM技術(shù)，施工單位可確保項(xiàng)目整體生命周期的精準(zhǔn)、及時(shí)的信息流，達(dá)到經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的目標(biāo)。

構(gòu)件生產(chǎn)過(guò)程中，BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)了模具設(shè)計(jì)的自動(dòng)化以及構(gòu)件質(zhì)量控制，改變了傳統(tǒng)構(gòu)件的生產(chǎn)模式，使得生產(chǎn)效率明顯提升。利用RFlD芯片，能夠?qū)⒊侍摂M狀態(tài)的BIM模型同現(xiàn)實(shí)當(dāng)中的構(gòu)件相互聯(lián)系，形成了構(gòu)件生產(chǎn)的集約化管理，同時(shí)也令構(gòu)建擁有獨(dú)屬于自身的標(biāo)記，對(duì)控制生產(chǎn)質(zhì)量的控制具有積極意義。

2.3構(gòu)件施工吊裝階段

設(shè)計(jì)人員在對(duì)3D BIM模型數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需建立關(guān)于施工進(jìn)度的數(shù)據(jù)同模型對(duì)象之間聯(lián)系，以此形成具備時(shí)間屬性的4D模型。通過(guò)Navisworks的API，完成以WEB為基礎(chǔ)的3D環(huán)境工程進(jìn)度管控工作。使用BIM現(xiàn)金質(zhì)量施工康技術(shù)以及管理方式，能夠有效避免信息在傳輸過(guò)程中可能出現(xiàn)逐漸衰減的現(xiàn)象，使得施工質(zhì)量得到明顯提升，使得施工過(guò)程中的安全管理工作得到強(qiáng)化。工作人員通過(guò)手持平板電腦以及RFID芯片（如圖3所示），對(duì)施工管理系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，能夠?qū)κ┕と藛T施工吊裝工作進(jìn)行指導(dǎo)，保證施工吊裝工作的質(zhì)量。此外，施工人員還可以通過(guò)該技術(shù)對(duì)構(gòu)件相關(guān)參數(shù)以及屬性進(jìn)行檢測(cè)，提醒施工人員施工質(zhì)量指標(biāo)，并將已經(jīng)竣工的信息傳輸至數(shù)據(jù)庫(kù)并存儲(chǔ)，為工作人員提供追溯記錄的功能。

結(jié)語(yǔ)：

施工單位通過(guò)應(yīng)用BIM技術(shù)對(duì)裝配式住宅進(jìn)行設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)控制，能夠有效提高設(shè)計(jì)人員的工作效率，同時(shí)也保證了圖紙的精確度，也對(duì)施工過(guò)程形成良好的控制以及管理。作為施工單位，應(yīng)熟練掌握這一技術(shù)，并擴(kuò)大該技術(shù)的應(yīng)用范圍，以保證項(xiàng)目整體施工質(zhì)量。