楊先平

（中國建筑第二工程局有限公司）

1 引言

現(xiàn)階段，隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，建筑工程施工規(guī)模逐漸擴大，施工難度也隨之提升。傳統(tǒng)采用紙質平面設計圖紙的方式已經(jīng)被時代所淘汰。而BIM技術的出現(xiàn)能夠將以往抽象、難以想象的二維圖紙、符號等轉變?yōu)榫哂锌梢暬慕ㄖD形，還能模擬建筑建成后的效果[1]。將其應用于預制裝配式建筑施工中，能有效提升施工效果，促使分散式施工向集成式施工轉變。

2 預制裝配式建筑定義

隨著科學技術的不斷發(fā)展，工業(yè)技術水平明顯提升，房屋建造也可以像產(chǎn)品生產(chǎn)一樣進行批量制作，將提前預制好的各類構件運輸?shù)焦さ亟M裝起來即可。在以往的建筑設計過程中，需要在施工現(xiàn)場進行各部分構件的生產(chǎn)和制作，在施工現(xiàn)場結合圖紙要求進行施工，無法從根本上保證施工質量。而預制裝配式建筑是現(xiàn)階段具有完整性和先進性的一種建筑形式，在工廠中提前對建筑工程所需要的各部分構件進行預制加工，在施工現(xiàn)場通過組合安裝即可完成施工建設，包括樓梯、陽臺、樓板等。這種建筑形式能夠有效實現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保、綠色等目標，而且施工場地相對較小，有助于完成施工標準化，節(jié)約各類資源[2]。現(xiàn)階段，很多城市建筑工程開始使用這種預制裝配式建筑，能夠從施工全過程保證施工質量，促進城市建設。

3 BIM技術在預制裝配式建筑施工中的應用

3.1 工程概況

本文以某市住宅小區(qū)為例，該工程中包括了6幢17層小高層，12幢6層洋房構成，小高層的建筑總高度50m，層高2.8m，低層層高3m；建筑結構位框架-剪力墻結構。主樓選擇用鉆孔灌注樁基礎，地下室車庫位預應力管樁基礎。本文以13號樓為對象，此樓為預制裝配式住宅，耐火等級為二級、防水等級為一級，場地類別為三類，抗震設防烈度為6度，基礎形式為筏板，使用年限為50年。此次項目的施工難點為裝配式建筑需要把施工圖紙和實際生產(chǎn)的構件進行拆分處理，并把圖紙拆分成可以用來進行實際生產(chǎn)的預制構件，之后再運往現(xiàn)場進行安裝施工。如果安裝不及時將會出現(xiàn)建筑材料和建筑垃圾堆積的問題。另外，如果出現(xiàn)設計圖紙錯誤，將會導致構件生產(chǎn)和實際相矛盾，出現(xiàn)資源浪費問題。為了避免這些問題，在施工前要進行詳細地核對排查，并通過BIM技術在設計初期進行統(tǒng)一的碰撞模擬檢查。

3.2 工程中BIM模型的建立

在此工程項目中，BIM建模軟件采用的是Revit，對施工進程進行模擬控制的軟件是Navisworks，兩個軟件相結合，對整個項目的設計和施工進行了指導控制。同時，在此項目中還利用vasari軟件對該項目實際使用時的室內(nèi)外溫差情況進行模擬。

在進行建模時，先利用Revit軟件進行預制裝配式建筑BIM模型的建立，并對建立好的模型進行全面深化，為后期不同專業(yè)和施工內(nèi)容的碰撞檢查提供便利。在檢查完畢之后，對出現(xiàn)錯誤的地方，進行修改和調整，建立完善的模型。之后，利用vasari軟件對建筑的性能進行分析，并對其耗能情況進行模擬對比，為設計施工選擇最合適、最節(jié)能的設計施工方案。

3.3 BIM技術提供預制構件生產(chǎn)信息

首先，BIM模型中會涉及項目所有信息，可以對單個的構件信息進行查詢，讓預制構件的生產(chǎn)更加精細化。比如，PC構件廠家通過BIM模型中的圖紙信息進行進一步深化處理，相關設計人員將BIM模型的設計結果進行核對矯正，之后可以對模型的造價進行估算處理。此外，BIM模型還可以把圖紙轉化為二維圖紙或者是CAD圖紙。比如，在預制裝配式樓梯設計時，通過Revit的三維模型中導出二維的樓梯剖面圖，如圖1，利用二維圖紙，預制構件廠可以直接進行生產(chǎn)加工。

圖1 該樓PC樓梯二維圖

其次，在對工程總量進行匯總和圖紙自動生成中的應用。利用BIM模型可以生成鋼筋、混凝土等工程量清單，為施工單位和業(yè)主單位進行造價預算，核對工程量。比如，利用模型中的Tekla Structures導出該樓項目中的各種預制構件明細表，如預制構件的類別、名稱、規(guī)格、用途、數(shù)量等等，從表中可以對該樓的各種預制構件信息進行直觀了解，預制構件廠也可以按照該表進行生產(chǎn)加工。

在本項目中，預制率超過了80%，PC構件的數(shù)量是最多的。利用BIM自動出圖的特點，可以直接導出PC構件的施工深化圖紙。

3.4 BIM技術在碰撞檢查中的應用

BIM模型中的碰撞檢查工程可以實現(xiàn)三維可視化，比如，在該項目中，如圖2，為該樓梁柱結合位置的一個節(jié)點三維視圖，從圖中可以發(fā)現(xiàn)梁柱結合位置的鋼筋布置情況，以及詳細的標注等等，這樣施工管理人員可以直接發(fā)現(xiàn)節(jié)點位置的鋼筋布置情況和鋼筋設置不合理的情況。另外，還可以檢查構件和構件之間有沒有嚴格按照施工設計圖紙進行連接。

圖2 該樓碰撞檢查分析

4 結語

總之，隨著社會經(jīng)濟、科學技術的不斷發(fā)展，BIM技術將會更好地應用在預制裝配式建筑中。在滿足社會發(fā)展需求的同時，還能在工程規(guī)劃、設計、施工、運營維護等各施工建設階段發(fā)揮作用，利用數(shù)據(jù)模型和算法結構優(yōu)化整體功能，確保預制裝配式建筑的施工質量和效率。