初探BIM技术在建筑施工图设计中的应用

初探BIM技术在建筑施工图设计中的应用

何颂良

广州筑鼎建筑与规划设计院有限公司510000

摘要：BIM作为一种新型的设计手段，在建筑设计中得到了迅速的发展，尤其是当前预制装配式建筑正处于不断发展阶段，设计的各个环节之间还在相互磨合和协调，存在着许多认识上的误区，因此要将BIM技术应用于预制装配式建筑施工图设计过程中，可通过三维可视化设计及碰撞检测功能的利用实现各专业间的协同作业，显著提高设计成果的质量，并以此提升设计企业的核心竞争力。

关键词：BIM技术；预制装配式建筑；施工图设计

1.BIM的概述

建筑信息模型BIM是近几年建筑界热捧的新名词，是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。BIM涵盖了几何学、地理信息系统、空间关系以及各建筑构件的材料、面积、体积、数量、机电参数、价格等相关数据和经济指标，从而提供了一个关于建筑物的集成与联动的完整信息库。当前预制装配式建筑获得了极大的发展，BIM是建筑设施物理与功能特性的数字化表达，是一个共享的信息资源，分享有关这个建筑设施的信息，为预制装配式建筑施工图设计到拆除的全生命周期中所有决策提供可靠依据的过程，而在施工图设计阶段，不同专业相关方通过在BIM中输入输出、更新和交换信息，以反映各自职责的协同工作，为多专业协同作业提供了坚实基础，显著提高了整个建筑工程的效率。

2.预制装配式建筑施工图设计中BIM技术应用要点

预制装配式建筑施工图设计阶段需要继承初步设计确定的技术路线，并进行深化设计。各专业与建筑部品、装饰装修、构件厂等上下游厂商加强配合，在统一的BIM技术数据平台上，做好构件组合和深化设计，提供能够在构件加工厂加工的预制构件尺寸控制图，做好构件的预留预埋和连接节点设计，重点还要做好节点的防水、防火、隔声设计和系统集成设计。相比于现浇结构，装配式结构还需要在建筑工程设计文件编制深度规定的基础上，增加构件尺寸控制图、墙板编号索引图和连接节点构造详图等。建筑师的工作主要是协助结构专业做好预制构件加工图的设计，确保预制构件实现设计意图。

3.实例探析BIM技术在某预制装配式建筑施工图设计的应用

3.1项目概况

某预制装配式研发中心是集研发、试验、示范、教培、生产、采购、展销、物业等为一体的技术集成型、产业集约型的研发与产业化基地。本工程是该中心的一栋试验楼，试验楼以一栋预制装配式高层住宅楼为原型，采用预制装配式框架结构体系，建筑面积1000m2，建筑高度14.1m，地上3层（即实际住宅楼的首层、标准层和顶层部分），梁柱节点现浇及楼板是预制现浇叠合，其他构件工厂预制，预制率达到70%以上。

3.2BIM模型的建立

建立BIM模型先要确定建模软件，最终经过比较选择了Revit和Tekla这两个系列软件。住宅楼的建筑模型和水电模型通过RevitArchitecture和RevitMEP建立，结构模型采用TeklaStructures建立。之所以不用RevitStructures，是因为它不能满足预制混凝土深化设计的要求，而TeklaStructures具有预制混凝土专项的模块，比较适合预制装配式住宅，同时它包含参数化节点，方便建模。在建模过程考虑将相关的构件做成参数化的构件，形成标准化的构件库。例如，利用Revit建立了窗台和栏杆的“族”，在TeklaStructures中开发参数化节点进行配筋，这些应用大大提高了建模的效率。各专业模型建好后，由Revit将建筑模型和水电模型转换成IFC格式文件再导入TeklaStructures中形成最终的BIM模型，如图1所示。

3.3碰撞检测

模型建好后，在TeklaStructures3D模型中实时漫游，即能宏观观察模型加深对建筑的理解，也可微观检讨结构的某一构件或节点，能够精细到钢筋级别。预制构件的内部钢筋不会发生碰撞，主要是预制结构的连接区域，如梁柱节点，节点区域是现浇的，预制梁和预制柱的钢筋密集交错，一旦发生碰撞，将给现场的吊装带来很大困难，不管是返回到工厂调整还是在现场修改都将延误工期，造成人工及材料的浪费。住宅楼通过TeklaStructures自带碰撞校核管理器来检查钢筋，打开后选定所需校核的构件或模型，直接点击校核即可。碰撞检查完成后，管理器对话框会将所有碰撞的位置全部列出来，包括碰撞对象的名称、碰撞的类型、构件及对象的ID等。当选取列表中的某个碰撞位置时，碰撞实体在模型中会高亮显示出来，以便检查修改，如图2所示。碰撞管理器还可以详细地查看碰撞信息，如碰撞对象的材质及截面、碰撞的位置及数量等。通过碰撞检测，在结构模型中检查出“钢筋打架”的地方，从而避免了模型错误所引起的返工等损失。

结束语：总之，BIM技术三维模型的参数化设计，实现了装配式建筑施工图设计的可视化，准确直观地表达设计意图，提高拆分及深化设计质量，减少设计容错性，缩短设计周期，为后续构件生产、施工安装的顺利进行建立了很好的设计基础。BIM技术应用实现装配式建筑施工图设计的集成化、可视化、优化性，增强装配式建筑产业化优势，促进我国建筑工业化的发展。

参考文献

[1]秦军.建筑设计阶段的BIM应用.建筑技艺.2011.

[2]宗澍坤.Revit系列软件在施工图设计中的应用.建筑技艺.2011.

[3]王勇，张建平.基于建筑信息模型的建筑结构施工图设计[J].华南理工大学学报.2013.