劉立超 （安徽晶宮綠建集團(tuán)有限公司，安徽 阜陽(yáng) 236000）

1 引言

裝配式建筑指建筑結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、外圍護(hù)系統(tǒng)、設(shè)備與管線系統(tǒng)、內(nèi)裝系統(tǒng)的主要部分采用預(yù)制部品部件集成的建筑，因其具有標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)、模塊化安裝、信息化管理等特點(diǎn)，可大量減少現(xiàn)場(chǎng)勞動(dòng)力，改善工人作業(yè)環(huán)境，提高質(zhì)量和效率，符合綠色環(huán)保等要求，目前被廣泛應(yīng)用[1]。

BIM技術(shù)是“Building Information Modeling”的簡(jiǎn)稱(chēng)，即建筑信息模型，是指基于BIM所產(chǎn)生的數(shù)字化建筑模型。包括對(duì)建設(shè)工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營(yíng)全過(guò)程進(jìn)行管理和優(yōu)化的過(guò)程、方法和技術(shù)。BIM模型的信息由幾何屬性信息和非幾何屬性信息兩部分組成，包含建模方法及模型的利用等[2]。

2 項(xiàng)目概況

項(xiàng)目名稱(chēng)為康居苑，如圖1所示，位于安徽省阜陽(yáng)市阜陽(yáng)翠竹路南側(cè)、勝春路西側(cè)，規(guī)劃用地約16.57hm2（248.58畝），總建筑面積約332179.95㎡，其中地上計(jì)容面積約265072.21㎡，住宅面積約225606.57㎡，容積率1.60，裝配率約為56%。本項(xiàng)目為鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑，其中鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅樓共61棟，采用裝配式構(gòu)件為PK板，預(yù)制混凝土外掛墻板（預(yù)埋窗框、空調(diào)板一體化），預(yù)制混凝土女兒墻，預(yù)制混凝土樓梯、陽(yáng)臺(tái)連廊掛板（太陽(yáng)能板一體化）。

圖1 項(xiàng)目鳥(niǎo)瞰圖

3 BIM技術(shù)運(yùn)用

3.1 方案設(shè)計(jì)階段

BIM技術(shù)在該階段的應(yīng)用主要是空間規(guī)劃、場(chǎng)地分析兩個(gè)方面。

3.1.1 空間規(guī)劃

空間特征主要可分為建筑造型、周邊景觀、交通流線等幾個(gè)方面，對(duì)建筑造型的設(shè)計(jì)不僅需要考慮建筑美觀、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)的效果，還要考慮建筑所在地的文化傳統(tǒng)，針對(duì)本項(xiàng)目而言，一些復(fù)雜構(gòu)造及建筑外立面，單純的平面設(shè)計(jì)軟件繪制困難，施工人員也難以形象直觀的理解。

3.1.2 場(chǎng)地分析

當(dāng)定子控制繞組按照一定順序不斷輪流通電時(shí)，步進(jìn)電機(jī)就能連續(xù)不斷的旋轉(zhuǎn)。假設(shè)電脈沖的頻率為f,則步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速為：

在規(guī)劃階段，BIM技術(shù)可對(duì)裝配式建筑項(xiàng)目自身及周邊地形地貌、植被、氣候條件等因素進(jìn)行分析，為后續(xù)設(shè)計(jì)建立一個(gè)整體直觀的模型，在后續(xù)設(shè)計(jì)方案中，便于確定建筑的空間方位及建筑構(gòu)造。

3.2 設(shè)計(jì)優(yōu)化

BIM技術(shù)與傳統(tǒng)建筑軟件相比，可以整合項(xiàng)目周期內(nèi)的所有信息，通過(guò)可視化、管線綜合等多個(gè)手段，優(yōu)化項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，減少設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤，利用模型增強(qiáng)設(shè)計(jì)師對(duì)項(xiàng)目的整體把控，做到各專(zhuān)業(yè)協(xié)同，圖紙質(zhì)量可追溯。

3.3 深化設(shè)計(jì)

深化設(shè)計(jì)階段是裝配式建筑獨(dú)有的一個(gè)階段，主要起到承上啟下的作用，通過(guò)深化階段的實(shí)施，將建筑拆分為多種不同類(lèi)型構(gòu)件，結(jié)合工廠生產(chǎn)與現(xiàn)場(chǎng)安裝要求，進(jìn)行鋼筋、線盒和設(shè)備等預(yù)埋件的添加。因本項(xiàng)目裝配率較高，在深化階段需針對(duì)成本、生產(chǎn)、安裝等多個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行綜合把握，包括構(gòu)件尺寸、拆分、深化、配筋、碰撞檢測(cè)等，如圖2所示，通過(guò)BIM技術(shù)進(jìn)行可視化、參數(shù)化分析，輔助項(xiàng)目完成[3]。

圖2 構(gòu)件拆分

3.3.1 構(gòu)件拆分

本項(xiàng)目拆分構(gòu)件主要有PK板，預(yù)制混凝土外掛墻板，預(yù)制混凝土女兒墻，預(yù)制混凝土樓梯、陽(yáng)臺(tái)連廊掛板等，通過(guò)企業(yè)項(xiàng)目的積累，逐漸形成企業(yè)族庫(kù)，做到構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，針對(duì)構(gòu)件尺寸的變更，可直接對(duì)族庫(kù)構(gòu)件進(jìn)行修改與管理，再將族進(jìn)行預(yù)拼裝，達(dá)到項(xiàng)目的拆分預(yù)覽效果，檢查相應(yīng)構(gòu)件的避讓效果。

3.3.2 構(gòu)件深化

本項(xiàng)目的構(gòu)件深化包括對(duì)構(gòu)件進(jìn)一步進(jìn)行尺寸優(yōu)化、鋼筋配置、預(yù)埋件放置等，此階段對(duì)圖紙要求為施工圖要求，借助BIM技術(shù)可提高深化效率，減少錯(cuò)誤率。

3.3.3 碰撞檢測(cè)

利用BIM模型進(jìn)行項(xiàng)目構(gòu)件的碰撞檢測(cè)，主要分為兩個(gè)階段：

①進(jìn)行構(gòu)件間的碰撞檢測(cè)，如豎向構(gòu)件鋼筋與套筒的連接，水平構(gòu)件的胡子筋碰撞，不同構(gòu)件的相互連接預(yù)留管線孔道是否在同一軸線上，建筑立面防火、防水構(gòu)造是否搭接可靠；

②構(gòu)件內(nèi)部碰撞檢測(cè)，如預(yù)埋線盒與鋼筋的碰撞、其他預(yù)埋件間的碰撞、鋼筋與鋼筋的碰撞等[5]。

3.3.4 構(gòu)件出圖

本項(xiàng)目體量大，構(gòu)件種類(lèi)多、數(shù)量大，采用BIM技術(shù)，可做到同類(lèi)構(gòu)件一鍵出圖，減少重復(fù)性勞動(dòng)，實(shí)現(xiàn)圖紙自動(dòng)化生成[4]。

4 BIM技術(shù)現(xiàn)階段存在的瓶頸

4.1 應(yīng)用方式

目前國(guó)內(nèi)BIM技術(shù)的應(yīng)用多停留在初步階段，多為逆向采用，即對(duì)已有的平面設(shè)計(jì)圖進(jìn)行翻模，在模型的基礎(chǔ)上，進(jìn)行后續(xù)視頻制作等操作，降低BIM技術(shù)的應(yīng)用效率，增加BIM從業(yè)人員工作量。

4.2 應(yīng)用結(jié)果

目前因國(guó)家政策及地方政策原因，對(duì)采用BIM技術(shù)的投標(biāo)文件會(huì)進(jìn)行加分，對(duì)應(yīng)的裝配率評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)中，也因采用BIM技術(shù)進(jìn)行加分，導(dǎo)致多數(shù)企業(yè)為了使用而使用，忽略BIM技術(shù)使用應(yīng)用中存在的問(wèn)題，與項(xiàng)目本身的融合度，停留在翻模階段。

4.3 數(shù)據(jù)利用

BIM技術(shù)實(shí)質(zhì)作為多款軟件的結(jié)合體，其本質(zhì)為數(shù)據(jù)的建立與分析，建筑行業(yè)因其具有差異性、動(dòng)態(tài)性、層次性、周期長(zhǎng)等特點(diǎn)，在整個(gè)生命周期中會(huì)形成大量的數(shù)據(jù)，但目前就整個(gè)行業(yè)而言，缺少數(shù)據(jù)分析，其主要有以下幾個(gè)方面。

①成本大：目前市場(chǎng)上主流BIM軟件價(jià)格較高，企業(yè)使用成本較大，見(jiàn)效慢。

②軟件接口不通用：BIM相關(guān)軟件為多家企業(yè)軟件的綜合體，主要包括建模、分析、數(shù)據(jù)處理、造價(jià)、施工模擬等類(lèi)型軟件，但目前每個(gè)軟件格式文本存在差異性，無(wú)法做到互通，使得BIM技術(shù)的推廣存在一定的阻力。

③應(yīng)用范圍局限：翻模及視頻動(dòng)畫(huà)為目前主要使用方式，但實(shí)用性較低，無(wú)法發(fā)掘BIM技術(shù)的潛在價(jià)值。

5 BIM技術(shù)的發(fā)展探索

5.1 應(yīng)用方式

從建筑全生命周期入手，依托BIM技術(shù)，從建筑各個(gè)階段介入，下一個(gè)階段在上一個(gè)階段的三維模型中進(jìn)行數(shù)據(jù)優(yōu)化和提取，最終依托模型形成某個(gè)項(xiàng)目的整體數(shù)據(jù)體，設(shè)計(jì)、施工、生產(chǎn)、合約、采購(gòu)等部門(mén)通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的篩選，獲得本部門(mén)需要的參數(shù)。

5.2 應(yīng)用結(jié)果

BIM技術(shù)作為建筑工業(yè)化的重要推手，其最終目的是實(shí)現(xiàn)建筑工業(yè)化的目標(biāo)，尤其在裝配式建筑領(lǐng)域，因其構(gòu)件主要為工廠生產(chǎn)，可借鑒工廠ERP管理模式，實(shí)現(xiàn)建筑的精細(xì)化、科學(xué)化管理，最終做到降本增效。

5.3 數(shù)據(jù)利用

數(shù)據(jù)利用是BIM技術(shù)最終要求，針對(duì)現(xiàn)階段的發(fā)展趨勢(shì)，尤其是5G技術(shù)的突破，企業(yè)可建立數(shù)據(jù)協(xié)同平臺(tái)，基于BIM模型對(duì)項(xiàng)目生產(chǎn)信息進(jìn)行集成管理，為不同業(yè)務(wù)部門(mén)、各層級(jí)管理提供實(shí)時(shí)的生產(chǎn)管理信息，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的協(xié)同管理，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí)，生產(chǎn)完的信息以數(shù)字化的方式傳送至運(yùn)輸、施工、運(yùn)維等各個(gè)階段，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目全生命周期的管理。另一方面，設(shè)計(jì)、施工、生產(chǎn)、政府、監(jiān)理等單位，根據(jù)其參與程度及其扮演的角色，設(shè)定不同權(quán)限的賬號(hào)，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，做到手機(jī)云端查閱、審批、修改等。

6 總結(jié)

隨著建筑工業(yè)化腳步的不斷推進(jìn)，BIM技術(shù)與裝配式建筑的融合愈發(fā)重要，裝配式建筑的核心是拆分與集成，BIM技術(shù)則是拆分與集成的手段，以及信息處理的工具，基于BIM技術(shù)的裝配式集成應(yīng)貫穿設(shè)計(jì)、深化、生產(chǎn)、施工、運(yùn)維等多個(gè)環(huán)節(jié)，整合建筑全產(chǎn)業(yè)鏈，做到跨專(zhuān)業(yè)協(xié)同，未來(lái)的研究方向可進(jìn)一步聚焦全產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)的人才培養(yǎng)及組織管理模式的協(xié)作。