浙江绿筑集成科技有限公司 上海 201100
摘要：本文主要介绍了装配式PC项目BIM技术在建筑设计各个阶段的应用，从方案、扩初、施工图、施工深化、预制加工阶段的应用，使得本项目的BIM不在仅仅停留在三维展示中，真正实现了BIM多维度的应用，充分体现了BIM在装配式建筑的优势，让BIM真实落地。
关键词：装配式建筑；PC；BIM全过程应用；
Abstract:This paper mainly introduces the application of BIM technology in a prefabricated PC building project throughout every stage of designing, including preliminary scheme, developed preliminary design, construction drawings, detailed design and prefabrication. Therefore, BIM is not only used in 3-dimension display, multidimensional application is also achieved in this project. The advantages of BIM implementing in prefabricated building are fully reflected, so the implementing is practical.
Key Words: Prefabricated Building, PC (Precast Concrete), BIM Application in Whole Process
1.项目概况
马城某安置房项目由商业办公区、住宅区和教学区三个功能组成项目用地位于安徽省蚌埠市206国道与新居路交叉口，项目总用地面积197011平米，总建筑面积232707平米；其中住宅区域有住宅建筑30栋，共计建筑面积152367平米。本项目住宅楼一层及地下室主体结构均采用现浇混凝土施工，二层及以上主体结构均采用预制装配式混凝土结构体系。
装配式建筑的核心是“集成”，BIM方法是“集成”的主线。这条主线串联起设计、生产、施工、装修和管理的全过程，服务于设计、建设、运维、拆除的全生命周期，可以数字化虚拟、信息化描述各种系统要素，实现信息化协同设计、可视化装配，工程量信息的交互和节点连接模拟及检验等全新运用，整合建筑全产业链，实现全过程、全方位的信息化集成。
2.本项目BIM建筑设计应用
本项目的BIM的应用定位为EPC总承包全装配化、全过程的BIM应用示范。
（1）在方案设计阶段利用BIM技术对本项目的可行性方案进行验证，对本项目所处的场地环境进行分析，选择其最优的设计方案；
（2）初步设计阶段利用BIM软件构建建筑模型，对平、立、剖面进行一致性检查并修改，形成初步设计阶段的建筑模型和二维图纸；
（3）施工图设计阶段利用BIM模型生产详细的施工图纸，作为项目现场施工制作的依据；利用BIM模型检查施工图设计阶段的碰撞问题及三维管线综合，大面积减少碰撞及避免设计错误传递到施工阶段；
（4）利用BIM模型进行预制装配式构件的深化加工图纸的拆分图，提供构件预制加工能力，降低项目成本、提高工作效率、提升项目预制构件及现场工程质量；
2.1 方案设计阶段应用
建筑方案设计这一阶段的投资通常情况下只占建设项目总投资的2到5个百分点，但却决定了建设项目75%以上的内容。这是由于建筑方案设计阶段位于整个建筑生命周期的前端，是整个建设项目信息大量生成的阶段，设计品质的良莠不单影响到建筑施工能否顺利进行，同时也影响到完工以后长时间的经营使用。因此在建筑方案设计阶段开始使用BIM技术对于整个项目的品质和质量的提升是至关重要。
日照性能分析详见下图1所示
拼接单体12# 楼
图3 扩初设计户型拼接
同时在扩初设计阶段采用全专业的协同设计，充分发挥BIM协同设计优势，利用同步协同，将扩初设计阶段的传统设计方式中各专业设计人员“各自为政”，按自己的设计风格和习惯，同一构件或者项目，不同设计人员会有不同的设计方法。在本项目中从建筑设计开始制订了一套标准化的设计流程，采用统一规范设计方法，各专业设计人员均需遵从统一设计规则，大大加快扩初设计阶段设计团队配合效率，减少设计错误，提高设计效率。如下图4所示。
图5 多专业协同设计
通过BIM模型对建筑构件的信息化表达，构件加工图在BIM模型上直接完成和生成，不仅能清楚地传达传统图纸的二维关系，而且对于复杂的空间剖面关系也可以清楚表达，同时还能够将离散的二维图纸信息集中到一个模型当中，这样的模型能够更加紧密地实现与预制工厂的协同和对接。如下图6、7、8所示。
图7 装配式PC构件加工模型
2.4 专业管线综合及净高优化应用
传统的管线综合是由建筑或机电来牵头，将所有的图纸打印好，然后各专业图纸叠放在一起进行。这样会带来诸多问题，图纸信息缺失，再就是缺乏直观性。设计阶段没有发现的管线碰撞问题，会在施工阶段产生大量的工程变更，造成人工、材料浪费，工期与成本的增加。利用BIM技术，在建筑、结构、机电模型完成后，进行碰撞分析，净高复核与优化，最大限度提升设计品质，减少个专业设计工作中遗留的设计隐患，确保层高、管线安全安装高度合理性，大大提高施工现场工作效率。通过BIM模型对管线位置进行优化排布，并导出管线综合剖面图纸，帮助机电设计师修改完善设计，建筑使用功能空间更加舒适与合理。如下图9所示。
图9 BIM管线综合净高优化
本项目中大地下室管道走道内，管线密集、位置布置不合理，管线碰撞严重，却又有大量的管线穿越梁截面。经管线综合优化调整后，全部消除此类问题改善了走道使用净高。通过BIM技术应用为机电优化设计提供了依据，管线综合后也会再次的影响到结构构件的再设计。在必要的情况下，及时修改结构确保项目安全性，并确保项目的整体效果和要求。因此，在本项目建筑设计阶段的管线综合起到了至关重要的作用。
2.5 装配式建筑预制构件BIM数据传输
装配式建筑的预制构件生产阶段是装配式建筑生产周期中的重要环节，也是连接装配式设计与施工的关键环节。为了保证预制构件生产中所需加工信息的准确性，预制构件生产厂家可以从装配式建筑BIM模型中直接调取预制构件的集合尺寸信息，制定相应的构件生产计划，并在预制构件生产的同时，向施工单位传递构件生产的进度信息。
为了保证预制构件的质量和建立装配式建筑质量可追溯机制，本项目采用BIM物联网管理技术，在项目设计阶段就可以指定预制构件的唯一信息，将其信息利用二维码技术开始进行分步专递。生产厂家可以在预制构件生产阶段为各类预制构件制作含有构件几何尺寸、材料种类、安装位置等信息的二维码，通过二维码技术对预制构件进行物流管理，提供预制构件从成品出厂、入库、出库、运输、到库、堆放、吊装、安装、验收完成全过程的把控。如下图10所示。
图11 内装阶段BIM应用整体卫浴
2.5 BIM在项目装修阶段应用
本项目为保障房，对于内装都为统一的标准，因此与建立标准化预制构件库一样样，采用BIM信息化技术可以构建标准化装修部品部件库，在本项目中，依据业主的相关要求，从装修部品部件库中选取相应部件到整体的BIM模型中，应用多方扩展应用。同时本项目内装设计跟随建筑设计同时开展工作，依据建筑项目各个功能区划分，将装修部品分解成不同模块；最为常见的模块为整体卫浴模块和装配式厨房模块。可以依据户型大小、功能划分等，直接将模块化装修部品部件拼装到BIM整体模型中。如下图11所示。
3 结语
BIM技术在装配式建筑的大力应用必将大大加快装配式建筑项目在全国各地的快速推进，随着BIM技术在装配式建筑的不断应用，BIM技术的优势将在实践过程中不断体现，会有越来越多的装配式建筑项目应用BIM技术。
本项目通过BIM技术在建筑设计各个阶段应用，大大提升了设计效率，全方位的提升了设计质量，为业主带来了高品质的项目。并且通过BIM技术的多方位、多阶段的应用消除了多种设计错误、预制拼装顺利实施，为本项目带来可观的经济效益。也形成了一套完整的装配式建筑PC项目BIM应用操作实施流程与方案为后续项目的实施和应用，提供更多参考价值。
参考文献
[1]杨科,康登泽,车传波,徐鹏. 基于BIM的碰撞检查在协同设计中的研究[J]. 土木建筑工程信息技术, 2013.8(4)：71-75.
[2]姜曦. 谈BIM技术在建筑工程中的运用[J]. 山西建筑, 2013.1(2)：109-110.
[3]杨佳. 运用BIM软件完成绿色建筑设计[J]. 工程质量, 2013(2)：55-58.
论文作者:蒋欣苑
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/16
标签：项目论文; 建筑论文; 阶段论文; 预制构件论文; 管线论文; 模型论文; 构件论文; 《建筑学研究前沿》2017年第32期论文;