基于BIM技術(shù)的裝配式建筑研究—以武漢中心項目為例

楊曉萌?楊恒喜?李玉鳳

摘要：BIM技術(shù)是集成整個建筑工程項目中各有關(guān)參與方數(shù)據(jù)信息，構(gòu)建的一個數(shù)據(jù)平臺，該模型可以完整準(zhǔn)確的提供整個建筑工程項目信息。本文以武漢中心項目為例，采用BIM三維建筑設(shè)計方式，直觀展現(xiàn)了建筑工程項目的全貌、各個構(gòu)件連接、細部做法以及管線排布等，使設(shè)計師可以更加清晰的掌控項目設(shè)計節(jié)奏，提升設(shè)計質(zhì)量和效率。BIM技術(shù)集成整個建筑項目中各部門的數(shù)據(jù)信息，BIM模型本身就是一個數(shù)據(jù)集成模型。該模型可以完整準(zhǔn)確的提供整個建筑工程項目信息。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);裝配式建筑

新型裝配式建筑是設(shè)計、生產(chǎn)、施工、裝修和管理“五位一體”的系統(tǒng)化和集成化建筑，不是“傳統(tǒng)生產(chǎn)方式+裝配化”建筑。新型建筑工業(yè)化應(yīng)具備五大特點：“標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、一體化裝修和信息化管理”。裝配式建筑核心是“集成”，BIM（Building Information Modeling）則是“集成”的主線，串聯(lián)設(shè)計、生產(chǎn)、施工、裝修和管理全過程，服務(wù)于設(shè)計、建設(shè)、運維、拆除全生命周期。本文利用BIM技術(shù)對武漢中心項目裝配式建筑進行研究，以探討B(tài)IM技術(shù)在建筑學(xué)中的可行性，實效性。

一、工程概況

武漢中心占地約2.81公頃，總建筑面積359270.94平方米，其中，地上建筑面積272652.53平方米，地下建筑面積86618.41平方米，設(shè)置1300個機械式停車位，建筑高度為438米，層數(shù)為88層。

二、BIM應(yīng)用的指導(dǎo)原則

1.基于BIM技術(shù)的可視化交底

通過BIM顧問的收資和資料梳理整合來督促各方工作，BIM顧問從信息整合的角度提供各類報表，并通過基于BIM模型的信息交互平臺來進行項目的輔助管理，以提升項目管理的效率和效益。

2.運用BIM技術(shù)進行圖紙深化

根據(jù)BIM的設(shè)計圖紙建立的模型，來進一步進行碰撞檢查，根據(jù)碰撞問題的匯總，明確各個問題的解決方案。根據(jù)BIM模型內(nèi)各管線的設(shè)計分布，提前對各專業(yè)的管線、橋架與地面的凈高分析，逐步明確最優(yōu)的施工方案，避免了常規(guī)實體樣板設(shè)計方案造成的多次施工問題。

3.施工階段BIM技術(shù)的應(yīng)用

施工初期應(yīng)利用BIM技術(shù)做出大體規(guī)劃，來判斷需要多深的地基才可以滿足工程需要，并且不影響地下管道的使用。

在施工初期，運用無人機和激光掃描儀對現(xiàn)場的實際地貌進行分析以及信息采集，并將采集到的照片、視頻迅速形成模型。通過建立的真實地表模型，結(jié)合運用BIM技術(shù)創(chuàng)建的地基設(shè)計模型，從而準(zhǔn)確判斷需要的開挖土石方工程量。

4.項目主體結(jié)構(gòu)檢查

運用激光掃描儀對施工現(xiàn)場的實體進行成像，通過成像的不同顏色，生成現(xiàn)場實體質(zhì)量的模擬圖形，根據(jù)顏色變化，即清晰、準(zhǔn)確的看到工程實體的質(zhì)量狀態(tài)。

5.施工現(xiàn)場的平面設(shè)計

利用BIM技術(shù)進行可視化交底，對施工現(xiàn)場進行模擬排布，包括土方挖及外運路線的模擬，起重機和挖掘機的選擇，以及不同施工階段對施工場地的不同需求，通過對比，確定效率最高，成本最低的方案，減少了材料的二次倒運。

三、BIM實施的關(guān)鍵問題

1.交付成果的一致性

BIM成果的交付，應(yīng)與設(shè)計圖紙和竣工圖紙一致，應(yīng)與現(xiàn)場實際一致，BIM模型和BIM信息應(yīng)準(zhǔn)確反映建筑物樓宇的真實狀態(tài)和真實建造信息。

2.實施過程的同步性

BIM實施過程中，應(yīng)與實物樓宇的實際進度保持同步性，過程中的數(shù)字樓宇BIM模型和BIM信息應(yīng)及時更新，確保模型處于完善的可用狀態(tài)。

3.工作職責(zé)的一致性

BIM在實施過程中，業(yè)主方應(yīng)作為主導(dǎo)方保證各參與方對 BIM顧問的工作提供必要配合，保證BIM顧問所獲得信息的真實性、及時性、準(zhǔn)確性和完善性。BIM顧問在BIM實施過程中作用凸顯，作為信息的整合管理者，對數(shù)字樓宇的規(guī)劃、構(gòu)建、完善、應(yīng)用和系統(tǒng)集成負責(zé)，在建設(shè)全過程保證各方工作職責(zé)的一致性，避免要素考慮不全或職責(zé)變換造成BIM實施不當(dāng)而無法實現(xiàn)BIM全生命周期的價值。

4.數(shù)據(jù)分類標(biāo)準(zhǔn)的一致性

BIM數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)在實施過程中不斷反饋修正，及時更新，并保證在項目全生命周期數(shù)據(jù)分類標(biāo)準(zhǔn)的一致性。[1]應(yīng)充分考慮與Ominiclass標(biāo)準(zhǔn)、Uniformat標(biāo)準(zhǔn)和Cobie標(biāo)準(zhǔn)的互用兼容性。

四、BIM應(yīng)用亮點提煉

1.幕墻BIM應(yīng)用

武漢中心的外形是由不規(guī)則的曲面組成，形式復(fù)雜多變，利用三維設(shè)計軟件Catia對武漢中心外形進行參數(shù)化找形。通過對垂直高度0米、167米以及438米處截面的參數(shù)控制，迅速地調(diào)整整個建筑的外形，進行方案比選。

外形方案確定以后，將Catia模型根據(jù)建筑層高進行切片，從而得到每層輪廓線，導(dǎo)出DWG格式文件完成幕墻招標(biāo)圖設(shè)計。

2.方案優(yōu)化與性能化分析

利用BIM軟件對武漢中心項目進行模型構(gòu)件，并將模型導(dǎo)入到專業(yè)分析軟件中，進行性能化分析，從而對方案進行優(yōu)化和篩選，確認(rèn)最終的建筑方案。

針對不同的建筑方案，采用不同的結(jié)構(gòu)體系，并利用BIM軟件進行模型構(gòu)建，并將結(jié)構(gòu)模型導(dǎo)入到專業(yè)的結(jié)構(gòu)計算軟件中計算和分析

3.設(shè)計配合與成果校核

利用Revit系列軟件對不同專業(yè)的設(shè)計圖紙進行模型構(gòu)建，實時、可視化地與設(shè)計師進行溝通交流，直觀地反映并完善設(shè)計師的構(gòu)想，同時利用BIM軟件的平臺功能，將不同專業(yè)的模型相互鏈接，對整個建筑的設(shè)計成果進行校核。

五、結(jié)語

通過BIM技術(shù)在武漢中心項目裝配式建筑中的實踐應(yīng)用，達到對BIM理解的升華，并達成這樣的共識：今后建造過程中公司領(lǐng)導(dǎo)只要對BIM工具予以足夠重視并將BIM平臺構(gòu)建并管理好，將BIM流程梳理好，將BIM工作方法應(yīng)用好，將BIM思想理解好，并特別關(guān)注信息標(biāo)準(zhǔn)的制定和管理，工作流程的梳理和執(zhí)行，逐步形成完善的BIM項目標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，才能讓BIM技術(shù)更好地服務(wù)于建筑行業(yè)，為盡快跨入第五代管理奠定基礎(chǔ)，

參考文獻：

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[3]何海芹.BIM技術(shù)在SI住宅上的應(yīng)用初探[J].中國住宅設(shè)施，2014（1）：74-77.

作者簡介：楊曉萌（1999.7-）女，籍貫：山東省聊城市，學(xué)歷：本科在讀，就讀于：青島工學(xué)院，2017級建筑工程學(xué)院土木工程專業(yè)，研究方向：建筑中所包含的技術(shù)，以及BIM應(yīng)用發(fā)展方向。

楊恒喜，男，研究生學(xué)歷，山東莘縣甘泉路初級中學(xué)教師。

李玉鳳，女，本科學(xué)歷，山東莘縣甘泉路初級中學(xué)教師。