畢昆鵬 王生偉

山東省淄建集團 山東 淄博 255000

引言

隨著我國工業(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)展大趨勢下，成為建筑業(yè)近年來研究的熱點。利用BIM技術(shù)對裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)進行應用研究，能夠為促進裝配式結(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 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程，這一過程需要在設(shè)計與施工的全過程應用三維、實時、動動態(tài)的模型軟件來提高建設(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、節(jié)能減排的重要舉措，BIM技術(shù)能夠為推動綠色建筑的發(fā)展和創(chuàng)新提供技術(shù)支持。當前，BIM技術(shù)已經(jīng)在許多方面得到了應用，例如：利用三維建模碰撞檢查，通過模型在施工前預知各個專業(yè)在空間上存在的問題，有利于控制施工成本和進度。BIM技術(shù)還能夠結(jié)合三維掃描激光技術(shù)對復雜建筑結(jié)構(gòu)進行掃描，激光掃描得到的結(jié)果可以導入到建筑物模型當中。

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)、加工和制作的預制混凝土構(gòu)件為主體，再通過現(xiàn)場裝配建造出來的建筑結(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)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

我國建筑行業(yè)正處于改革和發(fā)展的重要歷史階段，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)鍵路徑。2016年初，國務院發(fā)布的《關(guān)于進一步加強城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見》中明確提出：大力推廣裝配式建筑，力爭用十年左右時間，使裝配式建筑占新建建筑的比例達到30%。隨著裝配式建筑的推廣和應用，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)作為其主要結(jié)構(gòu)形式也必將會得到極大的發(fā)展。

2.3 BIM技術(shù)的模擬性

BIM技術(shù)的模擬性并不是單單的對建筑物模型進行模擬，還能夠?qū)μ摂M的事物進行模擬。在設(shè)計階段可以進行節(jié)能模擬、熱能傳導模擬、日照模擬等等；在招投標階段可以進行4D模擬（三維模型+項目的發(fā)展時間），就是依據(jù)施工組織設(shè)計來進行實際施工的模擬；另外還有5D模擬（基于3D模型的造價控制），來對整個工程的成本進行控制；在整個工程的后期運營階段也可以進行模擬，例如對一些突發(fā)情況人員的緊急疏散進行模擬。

2.4 BIM技術(shù)的優(yōu)化性

BIM技術(shù)在整個工程的設(shè)計、施工、運營過程中可以做到更好的優(yōu)化。在工程中，優(yōu)化受到時間、信息和復雜程度的制約。合理地優(yōu)化是在準確信息的基礎(chǔ)上做出來的，而這一點就是BIM技術(shù)的優(yōu)勢所在，它不僅可以提供建筑物實際的所有信息，還可以提供建筑物發(fā)生變化后的信息。對于現(xiàn)在復雜程度高的建筑物，BIM與其配套的各種優(yōu)化工具可以對其實現(xiàn)優(yōu)化。

2.5 BIM技術(shù)的可出圖性

BIM技術(shù)的可出圖性并不是指出一些建筑設(shè)計圖紙，而是對建筑物進行了可視化展示、協(xié)調(diào)、模擬和優(yōu)化后，出一些關(guān)于綜合管線、綜合結(jié)構(gòu)留洞的圖，以此來消除一些錯誤，甚至可以做一些建議改進的方案。

3 BIM技術(shù)在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的應用

BIM技術(shù)和裝配式結(jié)構(gòu)在許多方面存在一致性。首先，運用BIM技術(shù)對結(jié)構(gòu)、建筑、機電等專業(yè)進行協(xié)調(diào)和管理，從而更好地實現(xiàn)各參與方和各專業(yè)的配合。其次，裝配式建筑在設(shè)計階段的顯著特征是標準化、模塊化，因而在設(shè)計過程中會產(chǎn)生大量重復的數(shù)據(jù)和操作，而利用BIM技術(shù)可以有效地解決重復操作時容易發(fā)生的錯誤。再者，裝配式建筑的最終目標是建造綠色建筑，這正好與BIM技術(shù)的全生命周期的應用相一致。

3.1 利用Autodesk Revit軟件的三維可視化建模

設(shè)計人員運用Autodesk Revit軟件將設(shè)計完成的二維圖紙轉(zhuǎn)化成三維可視化模型，按照結(jié)構(gòu)的標準化、模數(shù)化設(shè)計，建成具有較強技術(shù)集成的裝配式結(jié)構(gòu)所需的各個構(gòu)件族庫。在進行項目結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，可以直接從設(shè)計完成的構(gòu)件族庫里選取所需要的標準構(gòu)件到項目上，以便提高設(shè)計者的工作效率。裝配式結(jié)構(gòu)三維可視化模型便于設(shè)計方與工廠的工人進行交流，同時也便于工程量統(tǒng)計。

3.2 Tekla Structure在裝配式結(jié)構(gòu)復雜節(jié)點中的應用

Tekla Structure是一款建筑結(jié)構(gòu)三維實體模型專業(yè)軟件，是世界上第一套包含從概念設(shè)計到細部設(shè)計再到車間制造、組裝等整個建設(shè)過程的建筑信息模型系統(tǒng)。裝配式結(jié)構(gòu)中大量的復雜鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點成為設(shè)計、制造和裝配的一個難點。利用Tekla Structures深化設(shè)計軟件構(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)計圖紙，對構(gòu)件的加工制作提供了依據(jù)。實現(xiàn)鋼構(gòu)件3D實體建模，提供形象而直觀化的認知，3D模型包括設(shè)計、制造和安裝的所有信息需求，提升了制造和安裝效率。

4 結(jié)束語

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