BIM技术在装配式保障性住房中的应用

BIM技术在装配式保障性住房中的应用

吴世鑫 孙江泽

杭州兆冠建筑科技有限公司 浙江杭州

摘要：随着装配式保障性住房在我国建设的范围越来越广泛，装配式建筑在我国保障性住房的应用取得了一定进展。各省份均出台相关政策规定了最低装配率，从而促进了装配式建筑的快速发展，使得装配式建筑在保障性住房的应用越来越广。本文主要阐述了BIM的概念以及BIM技术在装配式保障中的应用及价值，结合实际项目论证BIM技术在装配式保障房项目中起到的作用，为其他装配式保障房项目提供参考。

关键词：BIM技术；装配式保障房；设计、施工全过程；应用

1. BIM的含义

BIM的英文全称是Building Information Modeling，即建筑信息模型。BIM技术是在计算机内建立数字化建筑模型，相当于在施工前在计算机内模拟施工一遍，提前把设计的错、漏、碰、缺等问题在施工前解决，避免设计施工风险。同时可实时为项目各参与方提供所需的数据，为数字建筑及智慧城市做好基础。

2. BIM技术在设计阶段的应用

针对方案设计中场地布置以及户型选择比选，根据设计给出的三种不同的设计方案，对场地的总平面规划、交通组织、消防通道及登高场地、公共服务设施、绿化景观设计、停车指标、无障碍设计进行比选，对各个户型的套内使用面积，公摊面积、得房率等进行统计，再根据建筑立面效果，综合分析各个方案的优缺点，确定了最优的方案，并已经根据选定的方案进行接下来的BIM技术应用。

初步设计阶段在软件中深化体量模型，分别建立建筑、结构模型，将图纸形式用三维模型的形式体现出来，用来方便发现建筑结构间的设计问题，并为施工图设计提供设计模型和依据。

模型建立后，通过剖切建筑和结构专业整合模型，利用专业的检测软件检查建筑和结构的构件在平面、立面、剖面位置是否一致，以消除设计中出现的错、漏、碰、缺的错误。

取代设计单位对面积指标的统计，一方面统计数据不是十分准确，另一方面耗时较多。利用BIM模型中的建筑模型，提取建筑模型中的面积信息，按照面积统计原则提取出各楼层各户型内的面积指标，整合所有楼层面积信息形成项目面积指标，用以指导业主快速精准的了解项目面积情况，并在后期图纸调整后快速导出最新的面积数据，实时查看指标情况。

施工图设计阶段模型深化，在初步设计模型的基础上，深化建筑、结构模型，结构模型深化预制楼板及墙体的拆分情况，并深化建筑一些线条等细部特征，对于机电专业进行各专业的模型创建工作，为后续的管综协调以及各专业的碰撞检测提供模型基础；待深化模型结束后，分别对建筑、结构、机电专业进行的碰撞检查以及各专业间的碰撞检查，提前发现各专业之间的冲突问题。对于一些碰撞无法发现的问题进行体量建模用以发现一些软碰撞的问题，如车位与人防门开启的碰撞问题，设备运送安装时的碰撞问题。对于施工图阶段的审核除对碰撞、图面等问题进行检测，还对净空进行检测，用以避免净空不满足要求的问题。避免施工图中的问题遗留到施工阶段来解决。

待施工图问题解决后开始优化机电管线的排布，使其满足使用、检修、美观等方面的要求，并再次对建筑物最终的竖向设计空间进行检测分析，对地库层高进行优化控制，并给出最优的净空高度。

最后利用软件进行虚拟漫游，从实际使用视角再次对模型进行审查，用以发现一些之前未发现的问题。同时通过漫游动画使业主快速了解项目完工后的效果，避免完工后业主对一些实体上如外立面造型、颜色、地下室管线的整体路由、室外园林景观等进行返工调整，节约项目投入及沟通成本。

3. BIM技术在施工准备阶段的应用

在实际施工前，将施工操作规范与施工工艺融入施工作业模型，深化机电管线支吊架的排布、优化砌体排布、优化室外场地管线排布。使后面实际施工中减少支吊架布置、砌体排砖、室外市政管线的施工难度，并提升施工效率及施工质量。

在施工准备阶段对一些施工方案进行模拟分析，如施工场地布置是否满足现场需求、生活区是否布置合理等，使施工单位对方案的沟通上节省大部分时间，方便施工人员快速了解方案意图，提升工作效率，实现施工方案的可视化交底。

4. BIM技术在构件预制阶段的应用

预制构件施工虽然越来越流行，但目前采用装配式的方式施工，效率往往落后于传统现浇，且预制构件图纸问题较多，导致施工难度造价均相比较传统施工有所增加，BIM技术在装配式施工中可以有效地解决以上问题。在项目实际应用中，将预制构件信息模型按照设计要求，并结合施工顺序在计算机上进行拼装，对预制构件安装时的预留孔与引导筋位置，预制构件与现浇部分的重叠问题，预制构件与机电预留洞口，以及预制构件安装时钢筋碰撞等问题进行检查，避免施工现场的错误与返工。将每个预制构件给定一个二维码，材料进出场、检查验收等工序扫码上传至平台，方便现场管理。并对预制构件所包含的混凝土、钢筋、各种规格金属预埋件、门窗预埋、机电预埋件、吊件等进行工程量统计，便于现场对材料成本的控制。对于生产厂商利用BIM模型进行三维交底、BIM模型辅助二维图纸共同指导构件的加工，大大增加了施工效率及产品的质量。待正式施工前，施工单位利用施工深化模型进行一系列与装配式相关的施工模拟，主要包括场地布置、塔吊布置、材料运输和堆放、吊装和安装模拟，发现可能存在的问题，并对施工组织设计进行优化调整。通过三维视图、模拟视频对施工班组进行技术交底，保证施工精度、质量和安全。

5. BIM技术在施工阶段的应用

在施工中主要对现场的质量、安全、进度、成本进行控制。利用4D模拟功能模拟计划进度，并对现场实际进度采用材料扫码实时上传进度情况，从而形成实际进度与虚拟进度对比的模拟，方面各方快速了解现场进度情况并进行进度分析。在模型中对现场安全问题进行提前预警，防止现场由于疏忽遗留部分安全隐患。对于施工质量方面要求现场管理人员使用三维模型对现场实际成品进行比对，及时发现未按模型施工的情况，提前发现现场质量问题。

在建筑项目竣工验收时，将竣工信息如厂家信息，施工信息等更新添加至模型中。为后期运维及交付提供依据。

6. 结论

BIM技术在装配式保障房中具有较好的效益结果。对于质量方面在设计阶段提升图纸质量，减少后期签证变更。三维管线综合提升管线美观，减少管线路由，方便安装以及检修，从而提升小区品质。提升小区净空高度，减少由于净空不满足要求导致的车位等一些功能区无法使用，提升小区的使用空间及观感。

在施工准备阶段砌体排砖提升砌体质量。支吊架布置提升支吊架排布的美观性，减少支吊架材料浪费。小区内室外市政管线深化，减少道路上井盖数量，从而提升小区档次。标准层住户深化，提升小区住户管线实用性。

在施工阶段提升施工场地布置的合理性，从而优化施工现场，从而达到提升施工质量。提前发现并解决施工现场质量安全问题，从而提升建筑物质量及安全施工性。

对于预制构件阶段，图纸检查提升图纸质量，减少后期签证变更。到预制构件厂家指导工人了解BIM技术，通过BIM成果进行现场材料加工，从而提升预制构件质量。利用预制构件安装模拟提升工人对预制构件安装的操作能力。现场使用BIM图纸指导施工，因为BIM图纸与模型的一致性，从而提升预制构件的准确性，从而提升预制构件质量及现场成品质量。

虽然BIM技术对于装配式建筑有指导意义，但目前国内BIM技术的应用上还是存在一些问题，如目前主流BIM平台软件都是国外的，这些软件的共同特点就是需求响应特别慢，目前还没有国内自主研发的平台类软件，我们国内现在能做的都是基于这些平台提供的API做二次开发插件，功能有限。

随着BIM技术在中国的不断发展，未来相关的问题也会一一解决，相信那时候BIM技术在建筑行业的作用会越来越大。