BIM在某裝配式項(xiàng)目中的應(yīng)用

湯羅生 張 斌 蘭 俊

(武漢天華華中建筑設(shè)計(jì)有限公司，湖北 武漢 430000)

1 概述

BIM技術(shù)正在逐漸改變建筑設(shè)計(jì)的思維和習(xí)慣，基于BIM平臺(tái)，我們可以完成各預(yù)制構(gòu)建深化圖的錯(cuò)漏碰撞檢查，驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)連接的可行性[1]；通過模擬施工和算量，對(duì)整個(gè)方案可行性及經(jīng)濟(jì)性作出準(zhǔn)確判斷。BIM的可視化，把工廠中預(yù)制的裝配式構(gòu)件提前在電腦中演練，把相關(guān)設(shè)計(jì)難點(diǎn)、施工難點(diǎn)提前預(yù)判，極大提高生產(chǎn)和溝通效率。

2 工程概況

智慧產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目位于合肥市文忠路與學(xué)府路交口處，建筑總面積42 000 m2,地上15層，典型層高3.1 m，建筑總高度為48 m，標(biāo)準(zhǔn)層布置見圖1；設(shè)計(jì)使用年限為50年，抗震設(shè)防烈度7度(0.10g),場(chǎng)地類別Ⅱ類,抗震等級(jí)三級(jí)，基本風(fēng)壓0.30 kN/m2；標(biāo)準(zhǔn)層采用預(yù)制夾心外葉墻裝配剪力墻結(jié)構(gòu)體系[2]，主要預(yù)制構(gòu)件包括預(yù)制樓梯、預(yù)制外墻、預(yù)制陽臺(tái)、空調(diào)板、預(yù)制疊合板底板、預(yù)制混凝土內(nèi)墻。結(jié)構(gòu)外墻及剪力墻采用預(yù)制夾心外葉預(yù)制墻板，內(nèi)墻部分采用輕質(zhì)隔板。

3 施工圖階段的BIM應(yīng)用

3.1 BIM在建筑施工圖中的應(yīng)用

由于本項(xiàng)目為裝配式項(xiàng)目，設(shè)計(jì)流程與常規(guī)現(xiàn)澆項(xiàng)目不同，在建筑施工圖的繪制過程中，需要裝配專業(yè)考慮構(gòu)件拆分后向建筑專業(yè)反提資，在本項(xiàng)目的實(shí)際操作過程中，建筑專業(yè)在施工圖繪制階段根據(jù)裝配專業(yè)拆分提資，在Revit平臺(tái)下，完成對(duì)預(yù)制構(gòu)件族庫的建立以及參數(shù)化模型的拼裝，從而完成考慮PC拆分的建筑施工圖。Revit中的參數(shù)化族是基于AutoCAD中“塊”的基礎(chǔ)上開發(fā)的具有可拓展的為nD屬性的單元塊。由于PC構(gòu)件均為異形構(gòu)件，在Revit中使用自定義參數(shù)化族在公制族樣板的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)建，如圖2所示。

由于建筑專業(yè)在Revit平臺(tái)上已考慮PC構(gòu)件的參數(shù)化建模，基于三維協(xié)同平臺(tái)，裝配專業(yè)可鏈接建筑專業(yè)的PC模型，來繪制裝配專業(yè)的預(yù)制構(gòu)件平面布置圖、預(yù)制構(gòu)件剖面圖以及預(yù)制構(gòu)件立面圖，這樣就保持了模型在使用過程中的唯一性，減少施工圖繪制過程中出現(xiàn)的問題，建筑模型如圖3所示。

3.2 BIM在結(jié)構(gòu)施工圖中的應(yīng)用

結(jié)構(gòu)專業(yè)同時(shí)采用BIM設(shè)計(jì)，可有效檢查與建筑專業(yè)的碰撞問題，降低由于設(shè)計(jì)錯(cuò)誤導(dǎo)致的設(shè)計(jì)變更數(shù)量，從而有效保證設(shè)計(jì)質(zhì)量，降低業(yè)主項(xiàng)目管理風(fēng)險(xiǎn)。

本項(xiàng)目結(jié)構(gòu)專業(yè)在有限元計(jì)算軟件盈建科中建模并完成結(jié)構(gòu)計(jì)算，通過盈建科與Revit軟件的接口，把盈建科中結(jié)構(gòu)模型導(dǎo)入到Revit中，生成結(jié)構(gòu)模板圖，結(jié)構(gòu)模型見圖4。

3.3 BIM在構(gòu)件深化圖階段的應(yīng)用

建筑專業(yè)在建筑施工圖階段已完成PC模型的搭建，為延續(xù)模型一致性，在構(gòu)件深化階段可用此套模型進(jìn)行PC構(gòu)件深化，在原位進(jìn)行PC構(gòu)件深化有以下幾個(gè)優(yōu)勢(shì)：1)檢查預(yù)制構(gòu)件之間、預(yù)制與現(xiàn)澆之間混凝土碰撞問題；2)檢查預(yù)制構(gòu)件之間鋼筋碰撞問題；3)直觀反映復(fù)雜節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，指導(dǎo)施工，提高施工效率同時(shí)保證施工質(zhì)量；4)完成對(duì)預(yù)制構(gòu)件工程量的統(tǒng)計(jì)。預(yù)制構(gòu)件深化模型如圖5所示。

本項(xiàng)目三層建筑線腳與預(yù)制墻體造型的連接是一個(gè)比較難處理的節(jié)點(diǎn)，運(yùn)用BIM三維模型，可提前檢查碰撞，為三層線腳支模提供可視化依據(jù)；本項(xiàng)目陽臺(tái)為全預(yù)制陽臺(tái)，預(yù)制陽臺(tái)與構(gòu)造柱的連接碰撞問題通過BIM模擬可提前檢查預(yù)制構(gòu)件外形尺寸是否正確，深化設(shè)計(jì)在BIM平臺(tái)上的應(yīng)用使深化設(shè)計(jì)更精準(zhǔn)，把構(gòu)件在工地上的試安裝提前應(yīng)用在BIM設(shè)計(jì)階段，提升施工效率，本項(xiàng)目關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)碰撞檢查如圖6所示。利用三維模型檢查鋼筋碰撞也是BIM設(shè)計(jì)的一大優(yōu)勢(shì)，深化模型如圖7所示。

4 結(jié)語

本文通過基于Revit平臺(tái)的裝配式結(jié)構(gòu)正向設(shè)計(jì)，探討了BIM在裝配式建筑、結(jié)構(gòu)以及后期深化的應(yīng)用；本項(xiàng)目通過在前期建筑方案階段對(duì)預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行預(yù)先排布，對(duì)方案中一些復(fù)雜節(jié)點(diǎn)進(jìn)行預(yù)判，為方案落地提供建議；在施工圖階段，通過YJK和Revit的互導(dǎo)，生成結(jié)構(gòu)模板圖，實(shí)現(xiàn)預(yù)制和現(xiàn)澆的結(jié)合；在圖紙深化階段，通過對(duì)各個(gè)預(yù)制構(gòu)件深化圖紙進(jìn)行碰撞檢查，驗(yàn)證復(fù)雜節(jié)點(diǎn)可實(shí)施性，通過施工模擬對(duì)節(jié)點(diǎn)可行性進(jìn)行預(yù)判，提前找到施工的難點(diǎn)，且通過對(duì)整個(gè)模型的工程量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，為項(xiàng)目成本提供依據(jù)；本文對(duì)BIM在裝配式構(gòu)件中的應(yīng)用具備一定參考，對(duì)建筑信息化具備一定指導(dǎo)意義。