0 引言

裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑是新興的一種建筑形態(tài)，行業(yè)管理經(jīng)驗相對不足，BIM技術(shù)是一個涵蓋了建筑全生命周期的新興技術(shù)，近幾年發(fā)展飛速。將BIM技術(shù)運用到裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅施工中，通過BIM技術(shù)應(yīng)用，系統(tǒng)解決三維交底、條板安裝、精裝修是裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅施工中的三個關(guān)鍵點，利用BIM技術(shù)在工程建設(shè)過程中降本增效的優(yōu)勢，巧妙解決了裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅施工中的技術(shù)難題、降低了成本。

1 技術(shù)應(yīng)用特點

①通過BIM三維技術(shù)解決了傳統(tǒng)施工中二維交底的局限性，降低返工率，提高施工質(zhì)量。

②提高條板安裝精確度，解決了條板安裝過程中損耗大、揚塵污染嚴(yán)重、效率低等問題點。

③合理部署精裝修施工不同專業(yè)間配合協(xié)調(diào)，及時規(guī)避沖突碰撞，有效提高施工效率，提升工程質(zhì)量，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

2 過程要點分析

2.1三維交底重要屬性是可視化，簡單直接，一定程度上規(guī)避了平面圖紙表現(xiàn)復(fù)雜工序的不足，以山東省淄博市在建某裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅項目分析，以預(yù)制樓梯和車庫機(jī)電安裝為例，綜合分析三維交底在裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅項目中帶來的優(yōu)勢。

①應(yīng)用預(yù)制樓梯安裝三維交底，可以詳細(xì)呈現(xiàn)預(yù)制樓梯安裝工藝（見圖1），通過視頻交底全方位展現(xiàn)整個安裝過程，將每個安裝節(jié)點通過三維動畫詳細(xì)展現(xiàn)出來，突出重點注意事項，提高施工人員工作效率，更加科學(xué)地組織進(jìn)行安裝，有效避免技術(shù)質(zhì)量等事故的發(fā)生。相比較，安裝方案實施討論工作時間大大降低，安裝效率明顯提高，單體節(jié)約塔吊12臺班。共節(jié)約直接成本約計1.2萬元。

圖1 預(yù)制樓梯視頻交底

預(yù)制樓梯安裝三維交底除了呈現(xiàn)完整的安裝工藝之外，拆分后的安裝工序更加詳細(xì)體現(xiàn)出每一個安裝節(jié)點的注意要點，突出重點注意事項，有序安裝，更加有效提高安裝質(zhì)量，極大減少返工率，進(jìn)一步實現(xiàn)快速高效的施工目標(biāo)。

②車庫機(jī)電安裝三維交底。車庫機(jī)電安裝三維交底中明確各專業(yè)管線的具體位置，三維交底模型讓機(jī)電各專業(yè)現(xiàn)場施工相對獨立，各專業(yè)之間不用擔(dān)心相互之間的沖突碰撞，只需按圖施工即可。通過車庫機(jī)電三維交底模型，如圖2所示，解決在平面設(shè)計中難以發(fā)現(xiàn)的碰撞沖突，調(diào)整其合理性，得到最優(yōu)方案，節(jié)省管道和管件用量，降低了由于施工不協(xié)調(diào)造成的成本增長和工期延誤。經(jīng)過優(yōu)化后，管廊凈高3m，排布整齊，無碰撞。優(yōu)化后管廊凈高提高0.5m。

圖2 碰撞優(yōu)化

同時應(yīng)用三維交底模型作為現(xiàn)場施工依據(jù)效果更加明顯，圖3中所有管線水平定位及標(biāo)高均詳細(xì)標(biāo)注，實現(xiàn)水電暖專業(yè)的預(yù)先配合，調(diào)高效率。二次搬運的目的。合理劃分砌筑區(qū)域，計算區(qū)域內(nèi)條板用量，并根據(jù)墻面位置定點投放所需條板。減少了場內(nèi)砌筑工人自己切割搬運的情況，避免現(xiàn)場揚塵污染，節(jié)約了砌筑時間，提高廢料利用率，減少建筑廢料的產(chǎn)生。

圖3 優(yōu)化后模型圖

條板后期開槽剔槽也會對板材造成不同程度的損壞，影響安裝效率?；贐IM技術(shù)根據(jù)電氣開關(guān)插座位置預(yù)留配電洞口，預(yù)留線管槽，避免了后期電氣路由條板重新開洞開槽，對ALC板造成損壞。

根據(jù)條板排布圖對配電插座開關(guān)等配件進(jìn)行精確定位（圖5），將不同電氣配件類型位置的條板進(jìn)行編號，條板安裝時直接根據(jù)條板編號統(tǒng)籌砌筑，省時省力，減少了一大批建筑廢料的產(chǎn)生，保證施工現(xiàn)場整潔有序。降低板材損耗率，減少現(xiàn)場開槽剔槽人工成本，確保電氣安裝一次成活率。

圖5 配件定位圖

2.2條板安裝

條板是鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑的維護(hù)體系，是鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑的重要組成部分。傳統(tǒng)的條板安裝通常沒有系統(tǒng)的安裝流程，板材現(xiàn)用現(xiàn)切割，對板材用量沒有精確統(tǒng)計，這就造成了搬運麻煩，揚塵嚴(yán)重，板材損耗大，極大降低了安裝效率。

通過BIM技術(shù)對標(biāo)準(zhǔn)層條板進(jìn)行排布模擬，合理化排板，精確統(tǒng)計標(biāo)準(zhǔn)層的條板用量和尺寸型號（圖4），提高安裝效率，降低了板材的損耗浪費，達(dá)到限額領(lǐng)料、減少

圖4 條板型號統(tǒng)計

2.3精裝修

傳統(tǒng)的二維裝修效果圖局限性很大，效果空間和角度都是已經(jīng)固定好的，很容易忽略一些死角細(xì)節(jié)，達(dá)不到真正的裝修圖效果。室內(nèi)設(shè)計關(guān)注細(xì)節(jié)，燈光、材質(zhì)、飾面、家具等細(xì)節(jié)影響著設(shè)計的最終效果。不管在概念設(shè)計階段還是深化設(shè)計階段，BIM技術(shù)都支持設(shè)計師生動而方便地表現(xiàn)這些細(xì)節(jié)，BIM技術(shù)的引入，可以形象看到各構(gòu)件、物體的型、材質(zhì)、紋理等信息，渲染出照片級的真實感圖像。解決了傳統(tǒng)二維圖紙表達(dá)的局限性。

裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅的精裝修中對露梁露柱的裝修處理是不同于傳統(tǒng)建筑的，通常有兩種解決方法，一種是包梁包柱，一種是做吊頂（圖6）。通過BIM技術(shù)的720度全景漫游模型，可以身臨其境感受不同裝修風(fēng)格，擴(kuò)展?fàn)I銷途徑。后期也可以根據(jù)自身需求自行更改變換室內(nèi)布局，搭配裝修風(fēng)格和燈光效果，實現(xiàn)不同裝修風(fēng)格選擇切換。

圖6 臥室吊頂效果圖

通過BIM技術(shù)優(yōu)化設(shè)計，根據(jù)插座、開關(guān)等配件精確點位，協(xié)同其他專業(yè)策劃施工方案，例如根據(jù)衛(wèi)生間開關(guān)、門框位置，合理進(jìn)行瓷磚排布，提前避開可能出現(xiàn)的接縫沖突之處（圖7），達(dá)到實用美觀最優(yōu)化，減少返工，提高施工效率，按現(xiàn)行造價文件每戶可節(jié)約材料成本350元，實現(xiàn)降本增效的目標(biāo)。

圖7 BIM設(shè)計后

3 效益分析

①以山東淄博某項目一期工程為例分析，將車庫分?jǐn)偟礁鱾€單體計量。

相比較，單體吊裝安裝方案實施討論工作時間大大降低，安裝效率明顯提高，單體節(jié)約塔吊12臺班。共節(jié)約直接成本約計1.2萬元。

每個單體建筑，水電暖安裝專業(yè)直接成本降低約2.7萬元。

每個單體建筑，內(nèi)墻板安裝專業(yè)直接成本降低約0.53萬元。

BIM技術(shù)在精裝修中單項可降低材料損耗3%，經(jīng)測算整體精裝修單項，按現(xiàn)行造價文件每戶單體建筑節(jié)約1.26萬元。共計17個單體，單體節(jié)約5.69萬元，一期工程共降低成本約計96.73萬元。其中項目使用BIM技術(shù)共計投入36.5萬元，項目使用BIM技術(shù)直接經(jīng)濟(jì)效益成本約為60.23萬元。

②通過BIM技術(shù)應(yīng)用，為企業(yè)培養(yǎng)了項目BIM技術(shù)人員，建立成型的技術(shù)團(tuán)隊，且結(jié)合有實際工程應(yīng)用，為企業(yè)在項目實踐過程中推廣應(yīng)用BIM新技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。

4 應(yīng)用總結(jié)

運用BIM解決裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅施工中的關(guān)鍵技術(shù)問題，讓原本復(fù)雜工序變得井然有序，降低工程造價，提高施工速度。本項目后期評估，得到應(yīng)用總結(jié)：

①三維交底可以全方位展現(xiàn)整個施工過程，能夠提高施工效率，為科學(xué)組織施工提供了直觀的依據(jù)。

②運用BIM技術(shù)全景漫游模型，能夠直觀真實展示出不同裝修風(fēng)格，擴(kuò)展?fàn)I銷途徑。

③運用BIM技術(shù)科技解決具體的施工點，比如：提前進(jìn)行精裝修設(shè)計、對內(nèi)墻條板進(jìn)行排布模擬、對配電插座開關(guān)等配件進(jìn)行精確定位，避免關(guān)系案碰撞。

④運用BIM技術(shù)，協(xié)同其他專業(yè)策劃施工方案，提前避開可能出現(xiàn)的不足之處，減少返工，提高施工速度。

BIM技術(shù)能夠及時根據(jù)進(jìn)度進(jìn)行分區(qū)、分專業(yè)、分階段工作，為工期進(jìn)度計劃、成本控制、采購計劃提供參考依據(jù)。

BIM最直觀的特點在于三維可視化，降低識圖誤差，利用BIM的三維技術(shù)碰撞檢查，直觀解決空間關(guān)系沖突，優(yōu)化工程設(shè)計，減少在建筑施工階段可能存在的錯誤和返工，而且優(yōu)化凈空，優(yōu)化管線排布方案。三維可視化功能再加上時間維度，可以進(jìn)行進(jìn)度模擬施工。隨時隨地直觀快速地將施工計劃與實際進(jìn)展進(jìn)行對比，同時進(jìn)行有效協(xié)同。

建筑過程的數(shù)據(jù)對工程建成后的運營管理非常有價值。特別是安裝類的工程，在用戶試用階段的維修更換比較頻繁。因為一般的結(jié)構(gòu)安全是自成一個整體系統(tǒng)，相比受力計算和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，安裝模擬的模型及數(shù)據(jù)共享是運營維護(hù)方經(jīng)常使用到的。使用BIM信息交流技術(shù)，可以使業(yè)主、管理公司、施工單位等眾多單位在安裝、管道、裝修單元等方面實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。