贾乙
中机十院国际工程有限公司 河南 洛阳 471000
摘要：如今，建筑产业化规模日益扩大，对建筑信息化水平的要求越来越高，应用BIM技术已成为适应建筑产业化后续发展的必然趋势。建筑产业化如能与BIM技术充分结合，两者可以优势互补，使设计实现合理组合。
关键词：装配式住宅；建筑信息模型；设计
引言
我国逐渐步入老龄化阶段，人口红利正在慢慢消失，用人成本也在慢慢增加。传统的现浇建筑方式，施工现场脏乱差，是城市污染的一个重要来源，安全隐患也特别多，施工周期非常长，如果遇到意外情况，就无法在短时间内完成，并且各个环节之间并没有非常紧密的联系，信息沟通不及时，造成许多资源浪费。随着国家对于节约资源、减少能耗、绿色环保等政策的大力推动，近些年，我国的装配式建筑发展十分迅速，但是装配式建筑本身也有诸多局限，如预留构件的尺寸和预留孔洞的尺寸、位置是否精确，在设计施工运输的过程中各个环节是否能够做到无缝衔接，等等，所以，装配式建筑在国内发展一直比较缓慢，但是由于BIM技术的出现，装配式建筑迎来了春天。近年来，国内的很多建设工程都在其全生命周期中应用了BIM技术，特别是一些体量特别大的异形建筑。BIM技术的应用可解决装配式建筑中所存在的问题，以推动建筑行业的发展。
1装配式建筑的基本概念
装配式建筑实际上指的是一种绿色建筑，它使用的一般都是可持续的技术，是在科学技术发展的时代背景下出现的一种新型建筑概念。与传统的建筑类型相比，装配式建筑大大降低了建筑本身的净重，并且提高了建筑施工的效率，其核心宗旨就是要在最短的时间内应用最优的设计方案对建筑构件进行相关的装配与施工。但与此同时，该建筑类型在实际的施工过程中为了能够达到整体的质量要求，需要保证每一个建筑装配构件的运行状态良好，只有这样才能够确保装配式建筑的质量与安全。
2装配式住宅设计中BIM技术的应用
2.1构件生产阶段
目前装配式建筑构件的生产流程为：PC构件厂根据施工图纸进行模具设计—订制加工模具—完成构件的生产，其主要缺点为PC构件厂模具设计速度慢，定制加工周期长（异性构件多，模具设计、加工复杂所致），严重影响施工工期。同时，PC构件厂与施工单位信息对接困难，工厂排产无依据，生产计划与施工需求不符，常常出现库存积压或库存不足的现象。此外，二维图纸常常存在钢筋碰撞问题，待车间加工环节发现后又无法及时反馈给设计单位，生产出的构件常带有缺陷，严重影响工程质量。基于BIM技术可视化协同平台，为设计单位、施工单位及PC构件生产商提供了同步传递信息的平台。待设计单位完成构件库建设工作后，构件生产厂便可以直接通过BIM平台调取标准化构件的尺寸，进行通用模具的设计加工，并利用BIM技术进行加工流程模拟和吊装模拟，优化加工流程。待深化设计完成后，构件生产厂再次调取构件的尺寸、材质、需求量等信息，进行高水准排产，实现标准化生产。构件生产过程中，及时与施工方进行沟通交流，调整构件生产计划，优化库存。同时，及时将生产过程中发现的问题反馈给设计单位，以便设计单位及时调整，以PC构件的“零缺陷”确保工程的高质量。
2.2模型转换
以某装配式建筑工程为例，设计人员在运用BIM技术时，使用REVIT等软件产品，通过输出及输出接口，将建筑信息模型导入软件系统中，开展结构分析计算工作。随后，将计算结果及设计内容导入至REVIT软件中，在其基础上构建结构模型。
在常规工程设计模式下，设计人员应在视图分析过程中，根据工作需求添加若干标注信息、下达相关操作指令。同时，采取文档形式，对所绘制施工图进行留存处理。对BIM技术的应用，实现了对结构分析模型构建及转换步骤的简化。但是，在这一操作过程中，有一定可能出现所转换BIM结构模型失真、数据丢失问题，难以实现无缝连接设计目的。因此，设计人员应注重对分工操作模式进行适当调整，分析各类转换问题的出现率、提前采取有效解决措施。例如，在结构模型与结构分析模型转换过程中出现构件错位、梁端钢筋长度偏差等问题时，应额外采取人工检查手段。
2.3平面设计
建筑平面包括户型、走廊、交通核、大堂和机房等模块。以上述3种户型为基础，在BIM模型库中以组合要求为依据选择户型以外的各必要模块，并在尺寸优化和模数协调的基础上，多样化地组合平面。对平面布局方式，应在综合考虑建筑的性质、地域和通风采光后确定，并对不同功能模块所在位置及尺寸等关系予以协调，保证结构受力适宜，使各预制构部件实现系列化与标准化。根据该项目性质，平面布局应尽量规整，减少凹凸变化，因其户型相对较小，有着明显的经济适用性，所以在平面布局方面以内廊与点式2种形式为主。在土地资源使用率和住户数量上有显著优势，但会牺牲一定的采光通风；方案2、方案3都是内廊式的平面布局，方案2采用一字形内廊，方案3采用L形内廊。对内廊式布局，在户型进深与交通面积上有显著优势，但某些户型会因为朝向问题导致通风采光效果相对较差。根据项目的主要特点，基于住宅产业化大背景，对不同经济技术指标进行综合考虑，决定将方案2作为平面布局。设计人员根据以上3种户型具有的特点，在模型库中选择其他模块，包括大堂门厅、走廊和交通核，以此对机房、首层和标准层进行平面组装。
2.4BIM技术在装配式建筑施工与安
装场地布置管理中的应用对于装配式建筑的施工与安装来说，施工场地的布置与管理十分重要。一般来说，由于在正式施工之前，需要进行相关建筑预制构件的运输工作，所以要强化对施工场地中交通路线的规划与设计。而这些建筑预制构件在运输到施工场地之后还涉及到具体的存储与管理，因此，还需要合理规划建筑预制构建的堆放地点。其次，针对于不同类型的建筑以及不同建筑的不同部位，在进行装配预制构件安装的过程中都需要用到不同类型的施工设备，其中包括塔吊等施工工具，这些工具相对都属于比较重型的机械设备，因此还要结合实际的施工与安装需求将这些施工设备固定在合理的场地位置上。与此同时，由于一个建筑项目场地上一般存在着多个不同的建筑分包单位，各个单位之间的人员管理和信息交流很难做到完全的协调与统一，这就导致在实际的建筑施工现场中不同单位的各种建筑材料和建筑设备堆放与管理的相对比较混乱。因此，需要在装配式建筑施工与安装场地的布置管理中采用BIM技术来解决这些问题，通过利用BIM技术建立关于建筑施工场地的模型，以一种更加直观与形象的方式来模拟场地内部车辆运输以及设备存放的路线和区域，帮助不同的建筑施工单位能够更加明确场地的布置与管理。
结语
（1）借助BIM软件构建将组件数据和预制构件等集成到一起的模型，对装配式住宅项目而言，是采用BIM进行设计的重要基础。（2）对于当前的建筑产业化，其对建筑构件及部品提出的模数化与标准化要求可为装配式住宅设计过程中BIM的引入创造良好条件，将建筑产业化和BIM技术充分结合到一起，能使两者优势互补，使设计实现如同搭积木的组合。（3）作为目前我国建筑行业研究最热门的话题，BIM和住宅产业化会在未来很长一段时间中得到更快的发展。在装配式住宅设计中运用BIM，能最大限度发挥BIM技术所具有的优势，使我国装配式住宅标准体系尽早形成。
参考文献
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