BIM技術(shù)在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用研究

潘亮 張妍

摘要： 隨著各行各業(yè)信息技術(shù)的發(fā)展，信息化在建筑行業(yè)的重要性日益明顯。BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）的相關(guān)研究和技術(shù)應(yīng)用也取得了突破性的進(jìn)展。本文主要介紹了BIM技術(shù)的研究應(yīng)用和裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)，重點(diǎn)探討了BIM技術(shù)對(duì)于推動(dòng)裝配式混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)展的重要作用和具體應(yīng)用。

Abstract： With the rapid development of information technology， the information in the construction field has been getting more and more attention. BIM （Building Information Modeling） of relevant research and technology application has made breakthrough. This paper introduces recent researches about the application of BIM technology and the development status of precast concrete frame structure. Particularly， the paper discusses that the important role of BIM technology in promoting the development of the assembled concrete structure and its application.

關(guān)鍵詞： BIM；裝配式；應(yīng)用研究；建筑工業(yè)化

Key words： BIM；prefabricated；applied research；building industrialization

中圖分類號(hào)：TU318；TU17 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）14-0163-02

0 引言

隨著我國(guó)工業(yè)化水平的提高以及城鎮(zhèn)化的發(fā)展，建筑工業(yè)化必將成為建筑行業(yè)未來(lái)發(fā)展的重要方向，建筑工業(yè)化的發(fā)展能夠有效地緩解日益突出的人口、資源、環(huán)境等方面的壓力。裝配式結(jié)構(gòu)在住宅產(chǎn)業(yè)化和建筑工業(yè)化的發(fā)展大趨勢(shì)下，成為建筑業(yè)近年來(lái)研究的熱點(diǎn)。利用BIM技術(shù)對(duì)裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)用研究，能夠?yàn)榇龠M(jìn)裝配式結(jié)構(gòu)的發(fā)展提供支持，保證裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)全生命周期的精確化管理以及效益最大化[1]。

1 BIM技術(shù)

1.1 BIM的概念

BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）是指在建筑設(shè)施的全壽命周期創(chuàng)建和管理建筑信息的過(guò)程，這一過(guò)程需要在設(shè)計(jì)與施工的全過(guò)程應(yīng)用三維、實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的模型軟件來(lái)提高建設(shè)生產(chǎn)效率，而創(chuàng)建的模型涵蓋了建筑物的幾何信息、空間信息、地理信息。

1.2 BIM的發(fā)展現(xiàn)狀

建筑信息化是建筑行業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，也是建筑行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、節(jié)能減排的重要舉措，BIM技術(shù)能夠?yàn)橥苿?dòng)綠色建筑的發(fā)展和創(chuàng)新提供技術(shù)支持。當(dāng)前，BIM技術(shù)已經(jīng)在許多方面得到了應(yīng)用，例如：利用三維建模碰撞檢查，通過(guò)模型在施工前預(yù)知各個(gè)專業(yè)在空間上存在的問(wèn)題，有利于控制施工成本和進(jìn)度。BIM技術(shù)還能夠結(jié)合三維掃描激光技術(shù)對(duì)復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行掃描，激光掃描得到的結(jié)果可以導(dǎo)入到建筑物模型當(dāng)中[2]。

2 裝配式混凝土結(jié)構(gòu)

2.1 裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)介

裝配式混凝土結(jié)構(gòu)指以在工廠生產(chǎn)、加工和制作的預(yù)制混凝土構(gòu)件為主體，再通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)裝配建造出來(lái)的建筑結(jié)構(gòu)。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)可以按照裝配化程度分成全裝配混凝土結(jié)構(gòu)和部分裝配混凝土結(jié)構(gòu)，按照結(jié)構(gòu)形式可以分成裝配式框架結(jié)構(gòu)、裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)、裝配式框架支撐結(jié)構(gòu)和裝配式框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。

2.2 裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)

我國(guó)建筑行業(yè)正處于改革和發(fā)展的重要?dú)v史階段，裝配式建筑作為建筑工業(yè)化發(fā)展的一大舉措，是建筑業(yè)謀求可持續(xù)發(fā)展的關(guān)健路徑。2016年初，國(guó)務(wù)院發(fā)布的《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見(jiàn)》中明確提出：大力推廣裝配式建筑，力爭(zhēng)用十年左右時(shí)間，使裝配式建筑占新建建筑的比例達(dá)到30%。隨著裝配式建筑的推廣和應(yīng)用，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)作為其主要結(jié)構(gòu)形式也必將會(huì)得到極大的發(fā)展。

3 BIM技術(shù)在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

BIM技術(shù)和裝配式結(jié)構(gòu)在許多方面存在一致性。首先，運(yùn)用BIM技術(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)、建筑、機(jī)電等專業(yè)進(jìn)行協(xié)調(diào)和管理，從而更好的實(shí)現(xiàn)各參與方和各專業(yè)的配合。其次，裝配式建筑在設(shè)計(jì)階段的顯著特征是標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化，因而在設(shè)計(jì)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量重復(fù)的數(shù)據(jù)和操作，而利用BIM技術(shù)可以有效地解決重復(fù)操作時(shí)容易發(fā)生的錯(cuò)誤。再者，裝配式建筑的最終目標(biāo)是建造綠色建筑，這正好與BIM技術(shù)的全生命周期的應(yīng)用相一致。

3.1 利用Autodesk Revit軟件的三維可視化建模

設(shè)計(jì)人員運(yùn)用Autodesk Revit軟件將設(shè)計(jì)完成的二維圖紙轉(zhuǎn)化成三維可視化模型，按照結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化設(shè)計(jì)，建成具有較強(qiáng)技術(shù)集成的裝配式結(jié)構(gòu)所需的各個(gè)構(gòu)件族庫(kù)。在進(jìn)行項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，可以直接從設(shè)計(jì)完成的構(gòu)件族庫(kù)里選取所需要的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件到項(xiàng)目上，以便提高設(shè)計(jì)者的工作效率[3]。裝配式結(jié)構(gòu)三維可視化模型便于設(shè)計(jì)方與工廠的工人進(jìn)行交流，同時(shí)也便于工程量統(tǒng)計(jì)。

3.2 Tekla Structure在裝配式結(jié)構(gòu)復(fù)雜節(jié)點(diǎn)中的應(yīng)用

Tekla Structure是一款建筑結(jié)構(gòu)三維實(shí)體模型專業(yè)軟件，是世界上第一套包含從概念設(shè)計(jì)到細(xì)部設(shè)計(jì)再到車間制造、組裝等整個(gè)建設(shè)過(guò)程的建筑信息模型系統(tǒng)。裝配式結(jié)構(gòu)中大量的復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)成為設(shè)計(jì)、制造和裝配的一個(gè)難點(diǎn)。利用Tekla Structures深化設(shè)計(jì)軟件構(gòu)建鋼結(jié)構(gòu)三維模型，并利用Tekla Structures深化軟件繪制深化設(shè)計(jì)圖紙，對(duì)構(gòu)件的加工制作提供了依據(jù)。如圖1所示，實(shí)現(xiàn)鋼構(gòu)件3D實(shí)體建模，提供形象而直觀化的認(rèn)知，3D模型包括設(shè)計(jì)、制造和安裝的所有信息需求，提升了制造和安裝效率[4]。

3.3 仿真模擬

利用Navisworks對(duì)工程中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的吊裝工況進(jìn)行施工仿真模擬，對(duì)施工中的吊裝環(huán)節(jié)進(jìn)行了生動(dòng)形象的展示，為施工方案的制定提供參照，加快了鋼結(jié)構(gòu)的吊裝速度，同時(shí)也提高了構(gòu)件的安裝精度。

4 結(jié)語(yǔ)

目前，裝配凝土結(jié)構(gòu)已經(jīng)在我國(guó)逐漸發(fā)展起來(lái)，建筑工業(yè)化包括節(jié)約資源、推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新、提高建筑品質(zhì)等諸多優(yōu)點(diǎn)，是建筑行業(yè)未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。BIM 技術(shù)的推廣有利于建筑工業(yè)化進(jìn)程，也是實(shí)施建筑工業(yè)化的重要手段[5]。

參考文獻(xiàn)：

[1]王蘭芝，郄澤.裝配式建筑施工BIM仿真模擬[J].中國(guó)住宅設(shè)施，2015，3：81-83.

[2]張曉菲，周寅超.基于IFC標(biāo)準(zhǔn)的BIM技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域及其前景分析[J].建筑科學(xué)，2010（10）：94-97.

[3]姬麗苗，張德海，管梽瑜，韓進(jìn)宇.基于BIM技術(shù)的預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法初探[J].建筑施工土木建筑工程信息技術(shù)，2013，5（1）：54-56.

[4]胥振華，王艷.Tekla BIM軟件在復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)工程節(jié)點(diǎn)深化中的應(yīng)用研究[J].工業(yè)建筑，2016（增刊1）：842-843，856.

[5]王愛(ài)蘭，宋萍萍，楊震卿，張強(qiáng).BIM技術(shù)在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用[J].建筑技術(shù)，2015，46（3）：228-231.