預制裝配式住宅中BIM技術的應用研究

熊少偉 周傳福

現階段，工程建筑領域中，BIM技術作為新型信息模型，被廣泛地應用。在預制裝配式住宅設計以及成本預算管控等方面，應用BIM技術，能夠起到積極的作用。不僅能夠提高住宅建設的效率，降低工程成本，還能夠提升住宅建筑的整體質量。在預制裝配式住宅建設中，運用BIM技術，通過構建建筑模型，進行深度設計以及碰撞檢測分析，形成高質量的住宅建設方案，為后續施工作業提供了有力的支持。但是BIM技術的作用尚未發揮，主要是因為技術功能沒有被合理運用。現結合工程實踐，分析BIM技術的應用。現針對BIM技術的應用，結合具體實踐，整理有關于BIM技術的具體運用，共享給行業人員。

一、BIM技術特點

從BIM技術功能角度來說，其具有以下特點：1.可視化。基于BIM可視化設計功能，開展圖紙繪制以及方案設計，能夠將設計人員的構思和理念，以三維圖像的形式真實地反映出來，具有較強的互動性以及反饋性，促使工程項目設計以及建造等的全過程可視化。2.協調性。構建建筑模型，模擬工程施工作業，及時協調預制裝配式住宅建設可能出現的問題，生成相關數據加以解決。比如，專業施工碰撞問題等。3.模擬性特點。應用BIM技術，能夠模擬預制裝配式住宅模型，并且可以模擬以及操作虛擬事物。4.其他特點。除了上述特性外，BIM技術還具有一體化性和參數化性等特點，為預制裝配式住宅設計和施工管理以及運營管理，提供了有力的支持。

二、預制裝配式住宅中BIM技術的應用實例分析

1.案例概述

以某住宅工程為例，占地面積為1150m2，高度為16.4m，設計為預制裝配式結構。在建造的過程中，樓板以及梁柱節點，采取的是現澆作業方式，剩余構件采取的是工廠預制的方式，預制率超過80%。此住宅工程中，采用了BIM技術，現依托此項目，分析技術的應用。

2.構建建筑模型

應用BIM技術，使用的建模軟件很是關鍵，需經過反復對比以及分析來選擇。目前，主要使用的是Tekla和Revit軟件。利用Revit Architecture軟件，構建住宅建筑模型；使用Tekla MEP軟件，構建水電系統；使用Tekla Structures軟件，構建建筑結構模型。沒有使用Revit Structures軟件，構建建筑結構模型，主要是因為其功能無法達到預制混凝土設計的基本要求，不過此軟件的參數節點以及專項模塊，適用于預制裝配式結構。下圖為BIM虛擬建造模型。

BIM虛擬建造模型圖

3.深度設計

BIM技術在設計階段的應用，尤其是深度設計階段，發揮著積極的作用。此工程建筑構件預制率大于80%，預制構件總計384個，為了保證住宅的性能達標，所有構件都需要獨立配筋，由于Revit Structures的參數節點，沒有達到深度設計的需求，若采用人工方式，調整預制構件配筋，工作強度很大。基于此，在進行深度設計時，對Revit Structures軟件，進行深度開發設計，按照標準預制構件要求，達到工作需求。在實際應用中，對設計方案，進行相應的分析，比如碰撞檢測分析，明確實際存在的問題，進行方案的全面優化。在修改設計方案時，利用系統預設的程序，能夠自動更新相關參數。

4.碰撞檢測

構建住宅建筑模型，利用Tekla Structures軟件，開展實時漫游。設計人員通過可視化觀察，能夠更加了解建筑情況，從微觀角度出發，開展建筑結構構件或者其他的檢查，能夠保證結構設計的準確性。由于區域節點采取現澆的方式，內部鋼件不會出現碰撞。不過預制柱以及預制梁，使用的是預制構件，并且鋼筋配置密集，極易造成鋼筋碰撞。為避免發生碰撞，利用Tekla Structures軟件，構建結構模型以及鋼筋模型，進行鋼筋的優化配置。此工程深度設計，總計發現12處碰撞。

5.自動匯總

在進行住宅設計時，利用Tekla Structures軟件的計算功能以及數據處理功能，精準計算混凝土用量和鋼筋工程量等，為后期的成本把控，提供了完整的數據信息支持。同時能夠自動生成統計報表，計算結果較為準確，并且能夠確保輸出方式的規范性。生成的工程量清單，具體信息包括截面尺寸以及材料等。利用Tekla Structures軟件，能夠實現對預制裝配式住宅建筑構件以及材料的歸類處理，為工程量統計和分析，提供了極大的便利。

6.自動出圖

此住宅工程，預制構件數量較多，出圖量達到400張，若采取傳統的出圖方式，很有可能發生錯誤，產生各類問題。利用Tekla Structures軟件的自動化更新功能和智能化出圖功能，轉化建筑模型，進而自動出圖，避免了人為操作，提高了出圖效率，只花費了8小時，便完成了所有的出圖工作，減少了圖紙出錯率，精準度較高。

7.輔助施工管理

在預制裝配式住宅建造中，除了設計階段能夠應用BIM技術外，施工環節以及運營管理環節也能夠應用BIM技術。具體實踐中，基于BIM技術，開展施工技術交底，能夠使得技術人員更加明確技術要點和質控要點，掌握施工技術應用的精髓，提高施工作業的水平。除此之外，利用BIM模型的各類信息，還能夠輔助資源管理，提高施工資源的利用率。

三、預制裝配式住宅中BIM技術的應用作用總結

在預制裝配式住宅中，應用BIM技術，其發揮著重要的作用，具體體現在以下方面：1.創建虛擬建筑。目前，市場上的BIM相關軟件很多，結合創建的對象，選擇適合的軟件，開展創建作業。在構建環節，全面分析相關參數，借助科學技術手段，利用建筑參數，逐步完善參數化構建，極大程度上提升了構建的質量。通過虛擬施工，優化設計方案，保證了設計方案的質量。2.解決了設計問題。基于BIM技術，開展預制裝配式住宅設計，能夠解決傳統設計模式問題，比如協同性不高等，提高設計質量。利用BIM軟件的可視化功能，設計人員能夠更加直觀地掌握建筑工程，結合工程實際需求，調整圖紙的角度以及位置，進而保證設計圖紙的質量。

四、結語

綜上所述，在預制裝配式住宅中，應用BIM技術，通過構建建筑模型、深度設計、碰撞檢測、自動匯總，能夠最大程度上保證設計的質量，提高設計的效率。除此之外，在工程建造和管理工作中，BIM技術的應用，也發揮著極大的作用。