BIM在某裝配式項目中的應用

湯羅生 張 斌 蘭 俊

(武漢天華華中建筑設計有限公司，湖北 武漢 430000)

1 概述

BIM技術正在逐漸改變建筑設計的思維和習慣，基于BIM平臺，我們可以完成各預制構建深化圖的錯漏碰撞檢查，驗證節點連接的可行性[1]；通過模擬施工和算量，對整個方案可行性及經濟性作出準確判斷。BIM的可視化，把工廠中預制的裝配式構件提前在電腦中演練，把相關設計難點、施工難點提前預判，極大提高生產和溝通效率。

2 工程概況

智慧產業園項目位于合肥市文忠路與學府路交口處，建筑總面積42 000 m2,地上15層，典型層高3.1 m，建筑總高度為48 m，標準層布置見圖1；設計使用年限為50年，抗震設防烈度7度(0.10g),場地類別Ⅱ類,抗震等級三級，基本風壓0.30 kN/m2；標準層采用預制夾心外葉墻裝配剪力墻結構體系[2]，主要預制構件包括預制樓梯、預制外墻、預制陽臺、空調板、預制疊合板底板、預制混凝土內墻。結構外墻及剪力墻采用預制夾心外葉預制墻板，內墻部分采用輕質隔板。

3 施工圖階段的BIM應用

3.1 BIM在建筑施工圖中的應用

由于本項目為裝配式項目，設計流程與常規現澆項目不同，在建筑施工圖的繪制過程中，需要裝配專業考慮構件拆分后向建筑專業反提資，在本項目的實際操作過程中，建筑專業在施工圖繪制階段根據裝配專業拆分提資，在Revit平臺下，完成對預制構件族庫的建立以及參數化模型的拼裝，從而完成考慮PC拆分的建筑施工圖。Revit中的參數化族是基于AutoCAD中“塊”的基礎上開發的具有可拓展的為nD屬性的單元塊。由于PC構件均為異形構件，在Revit中使用自定義參數化族在公制族樣板的基礎上進行創建，如圖2所示。

由于建筑專業在Revit平臺上已考慮PC構件的參數化建模，基于三維協同平臺，裝配專業可鏈接建筑專業的PC模型，來繪制裝配專業的預制構件平面布置圖、預制構件剖面圖以及預制構件立面圖，這樣就保持了模型在使用過程中的唯一性，減少施工圖繪制過程中出現的問題，建筑模型如圖3所示。

3.2 BIM在結構施工圖中的應用

結構專業同時采用BIM設計，可有效檢查與建筑專業的碰撞問題，降低由于設計錯誤導致的設計變更數量，從而有效保證設計質量，降低業主項目管理風險。

本項目結構專業在有限元計算軟件盈建科中建模并完成結構計算，通過盈建科與Revit軟件的接口，把盈建科中結構模型導入到Revit中，生成結構模板圖，結構模型見圖4。

3.3 BIM在構件深化圖階段的應用

建筑專業在建筑施工圖階段已完成PC模型的搭建，為延續模型一致性，在構件深化階段可用此套模型進行PC構件深化，在原位進行PC構件深化有以下幾個優勢：1)檢查預制構件之間、預制與現澆之間混凝土碰撞問題；2)檢查預制構件之間鋼筋碰撞問題；3)直觀反映復雜節點構造，指導施工，提高施工效率同時保證施工質量；4)完成對預制構件工程量的統計。預制構件深化模型如圖5所示。

本項目三層建筑線腳與預制墻體造型的連接是一個比較難處理的節點，運用BIM三維模型，可提前檢查碰撞，為三層線腳支模提供可視化依據；本項目陽臺為全預制陽臺，預制陽臺與構造柱的連接碰撞問題通過BIM模擬可提前檢查預制構件外形尺寸是否正確，深化設計在BIM平臺上的應用使深化設計更精準，把構件在工地上的試安裝提前應用在BIM設計階段，提升施工效率，本項目關鍵節點碰撞檢查如圖6所示。利用三維模型檢查鋼筋碰撞也是BIM設計的一大優勢，深化模型如圖7所示。

4 結語

本文通過基于Revit平臺的裝配式結構正向設計，探討了BIM在裝配式建筑、結構以及后期深化的應用；本項目通過在前期建筑方案階段對預制構件進行預先排布，對方案中一些復雜節點進行預判，為方案落地提供建議；在施工圖階段，通過YJK和Revit的互導，生成結構模板圖，實現預制和現澆的結合；在圖紙深化階段，通過對各個預制構件深化圖紙進行碰撞檢查，驗證復雜節點可實施性，通過施工模擬對節點可行性進行預判，提前找到施工的難點，且通過對整個模型的工程量進行統計，為項目成本提供依據；本文對BIM在裝配式構件中的應用具備一定參考，對建筑信息化具備一定指導意義。