BIM技术在预制装配式住宅中的应用分析

BIM技术在预制装配式住宅中的应用分析

穆铭,李翔,邢颖,刘文唐,徐福卫

中建二局第四建筑工程有限公司  天津市  300000

摘要：对于预制装配式住宅,在其设计和施工过程,如果将BIM技术应用其中,不仅可以实现设计与管理的优化,而且还能减少其管理成本。论文首先对BIM技术进行分析,其次进行预制装配式住宅中BIM技术作用的阐述,最后以某工程为例,对其应用进行具体研究。

关键词：装配式住宅；BIM技术；应用

引言

BIM 是指建筑信息模型，将建筑工程项目中所有的数据进行收集，并且将收集到的信息创建数字信息仿真模拟建筑物，这种技术手段就是BIM 技术，BIM 技术不仅仅是将建筑的数据简单集合，还是能将收集到的数据运用到建筑模型中，从而提高建筑项目的管理效率。

一、BIM技术在预制装配式住宅中应用的现状分析

当今的建筑业在预制装配式住宅中使用BIM技术越来越多，由于BIM技术的强大优势，使得很多建筑企业不得不在建设中运用，可以为建筑企业带来更多效益。现场的真实情况可以通过BIM技术构建的虚拟环境来了解，建筑人员可以通过虚拟环境来分析真实情景。BIM技术会利用相对应的功能来确定建筑模型，可以利用相应软件构造环境，再加上预制的建筑物，生成数据。这一环节体现了BIM技术的参数性，参数化建模是指通过建立和分析参数的值而不是数字来简单地改变模型的参数值来建立和分析一个新模型。BIM中的图形元素以组件的形式出现，这些组件之间的差异通过参数的调整反映，这些参数保持了图形元素作为数字建筑构件的所有信息，具体的参数，便于工作人员的参考并根据数据处理模型，从而使住宅呈现。极大的提高了工作者的工作效率。

二、BIM技术在预制装配式住宅中应用的重要性

住宅是个庞大的项目，施工过程中，需要工作人员的精心设计，才能保证房屋的质量得以完成，因而，做好协调工作在预制装配式住宅的施工过程中是必不可少的，特别是各个不同时期的工作，建筑人员要注意，例如，在深化设计阶段，检测构建很重要，检测要在短时间完成才能使质量有保障，要仔细选择生产的产品。另外，施工过程中，由于构建安装困难较大，工作人员需要花费巨大的成本完成。然而，若合理使用BIM技术即可在施工中减轻工人工作量，降低困难保证各阶段完成质量，从而降低施工人员的压力，这一点充分说明，BIM技术既可以提高工作效率，降低出错率，又可以解决施工中存在的困难，降低成本。

三、BIM技术在预制装配式住宅中的应用

对于这一方面将以相关案例进行叙述，某工程占地面积1120m2，高16.4m，选用预制框架结构，在板和梁、柱的节点处，采用现浇的处理方式，工程的其他部分采用预制构件，整体预制率大概是80%。下面将就BIM技术在预制装配式住宅中的几点应用做出讨论：

3.1建造BIM模型

在建模之前，应该清楚地定义建模软件。经过反复比较和分析，应选择Tekla和Revit软件。Revit Architectur被用于住宅建筑模型，而RevitMEP软件被用于水电系统。结构模型采用Tekla Structures。住宅结构模型。

3.2深化设计对本项工程的建筑构件

预制率明显，约80%以上，而预制件多达384件，构建各自独立配筋，因为Tekla Structures节点不符合设计参数的深度，如果预制钢筋调整，在人工基础上将有强工程强度。为了降低工作压力，提高效率，有必要以标准预制件的形式开发设计Tekla Structures软件，以达到要求。

3.3BIM技术的碰撞检测功能

因本住宅建筑在板和梁、柱的节点处，采用现浇的处理方式，构件内不会发生碰撞。但对于预制构件，其内部钢筋密集，会是钢筋碰撞的重点区域，一旦发生事故会对工程带来不必要的麻烦，并且会拖延工期。所以，要利用BIM技术对工程进行优化，合理进行钢筋的排布。在完成碰撞检测之后，用户若要进行项目查看，应在点击后进行相应了解。在本工程中，共发现10处碰撞位置，对其进行优化后创建建筑模型。

模型创建后，利用Tekla Structures的实施漫游功能对模型进行观察。通过这种方式，对建筑工程整体有一个更深入的认识，而且可以对建筑的细节进行勘察，这样可以使建筑物的结构更加准确。因为梁和柱多位预制构件，钢筋排布密集，是工程碰撞事故多发区域，会对工期造成影响。所以，必须利用Tekla Structures软件对结构和钢筋模型，进行工程优化，通过这种方式优化钢筋的配置。

3.4BIM技术的自动汇总功能

因BIM技术的自动汇总功能在对数据进行计算和处理时，可以使模型和工程量的得到一个精准结果，并且能够自动生成相关数据。计算结果，精确度高且输出规范。工程量清单的项目很多，包括截面尺寸和材料等，而BIM能够使这些项目在操作时进行分类处理，极大的简化工作过程和时间。

3.5BIM技术的自动出图功能

BIM不是用来生产建筑设计图纸和建筑设计院生产一些部件加工图，而是在建筑物的各项效果完成优化之后，产出图纸并对工程提前做好各项检查和各部分检测报告并提出合理的方案进行改进。在这个项目中，预制构件数量庞大，利用传统方式出图，非常容易出现问题。但是BIM技术中Tekla Structures软件自动绘制的功能可以自动进行更新并对模型进行形影的改进，从而将优化后的图纸生成。整个绘图工程并不需要人工成本低输出，利用BIM的自动出图功能可以自动绘制完成。在对住宅进行建设时，可以利用BIM软件中的ekla Structures自动绘制图纸。绘制时间只需要8h，相对人工操作时间少，绘图误差率低，呈现高精度，满足住宅设计要求。

3.6BIM技术的优化性

在使用BIM进行设计、施工、操作的整个过程都是对方案进行优化的过程，当然，优化过程与BIM技术并没有实际联系，但是BIM技术的使用使得工程的优化工作更加完善。信息、复杂性和时间严重的限制了优化工作的进行。优化工作成功完成的核心是消息的准确提供，而BIM则向工程的优化提供了必要的信息，包括几何信息、物理信息，等等，并提供了实际存在的结构变化。复杂性是如此之高，以至于参与者如果不采用设备和相关技术是没有办法对信息进行完美的掌握的。而BIM及其相关技术成为工程优化的一大助力。我们可以通过BIM完成下述工作：

（1）对项目的方案进行优化：进行优化时需要将设计内容和利润相结合，实时跟踪工程变更对利润的影响，从而及时采取措施进行相关处理。只有通过这种方式，客户才能真正选择出更适合自己的方案。

（2）对项目设计进行优化：目前，裙楼、大空间异形、幕墙、屋顶设计十分普遍。似乎，类似的设计在建筑行业中并不是重心所在，但是这部分设计在投资和精力付出方面却是建筑行业中的重中之重，并且在施工期间这部分设计的工程施工难度和问题较多。所以，对项目设计进行优化可以就设计内容和方案进行改进，从而减少施工中出现的问题，并且减少时间和成本投入。

四、结束语

在我国的大力倡导下，BIM 技术越来越广泛地运用于预制装配式住宅的设计中，并且随着科技的不断进步，BIM 技术会更加成熟的指导预制装配式住宅的施工，施工企业为了实现施工过程中的低成本投入，并且响应我国对建筑行业节能环保的号召，就要运用BIM 技术对装配式住宅现场施工进行指导，这有利于提高工作人员的施工效率和专业水平。

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