BIM技术在预制装配式剪力墙结构中的应用

BIM技术在预制装配式剪力墙结构中的应用---基于

滨河新居公租房项目

1.背景

当今社会，装配式建筑作为一种先进环保的建筑模式，正逐步应用于建筑行业的建设过程中。装配式建筑核心是“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。

随着计算机技术的进步，国内BIM(建筑信息模型)的普及，BIM软件对建筑信息数据的管理有了一个质的飞越，信息化会推动工业化发展，装配式建筑的标准化设计与生产有了统一制式，对BIM的发展起到很好的促进作用。预制装配式建筑项目传统的建设模式是设计→工厂制造→现场安装，相较于设计→现场施工模式来说，已经节约了时间，但这种模式推广起来仍有困难，从技术和管理层面来看，一方面是因为设计、工厂制造、现场安装三个阶段相分离，设计成果可能不合理，在安装过程才发现不能用或者不经济，造成变更和浪费，甚至影响质量;另一方面，工厂统一加工的产品比较死板，缺乏多样性，不能满足不同客户的需求。

BIM技术的引入可以有效解决以上问题，它将设计方案、制造需求、安装需求集成在BIM模型中，在实际建造前统筹考虑设计、制造、

安装的各种要求，把实际制造、安装过程中可能产生的问题提前消灭。 装配式建筑的典型特征是标准化的预制构件或部品在工厂生产，然后运输到施工现场装配、组装成整体。装配式建筑设计要适应其特点，在传统的设计方法中是通过预制构件加工图来表达预制构件的设计，其平立剖面图纸还是传统的二维表达形式。在装配式建筑BIM应用中，应模拟工厂加工的方式，以“预制构件模型”的方式来进行系统集成和表达，这就需要建立装配式建筑的BIM构件库。通过装配式建筑BIM构件库的建立，可以不断增加BIM虚拟构件的数量、种类和规格，逐步构建标准化预制构件库。

在深化设计、构件生产、构件吊装等阶段，都将采用BIM(建筑信息模型)进行构件的模拟，碰撞检验与三维施工图纸的绘制。BIM的运用使得预制装配式技术更趋完善合理。BIM技术的使用已经成为建筑业不可抵挡之势，它为整个行业带来的高效率及高效益是有目共睹的。而作为生态建材的轻钢结构及绿色建造方式的预制装配式，其研究、应用前景也为行业看好。 2.滨河新居项目BIM应用 2.1 工程概况

滨河新居公租房项目位于济南市区，北临陈家路，东侧为坝王路，总建筑面积97779平米，地上71930平米，地下25849平米，本项目由1#~5#住宅楼，6#商业楼，7#地下车库组成，其中1#~5#住宅楼（1#地下2层，地上11层；3~5#地下3层，地上26层；）采用装配整体式剪力墙结构，各单体从基础至底部加强区采用现浇混凝土，底部加

强区以上为预制装配式混凝土结构。 2.2 本项目采用BIM技术的主要原因

在2D环境下进行建筑设计，每一张图纸都是单独的“迷你项目”，先从平面开始绘制，然后画立面、剖面，再按照项目进展更改所有的图纸，永无止境的修改、再修改成为设计师繁重冗长工作的一个重要原因，占用了大量宝贵的时间和精力，而BIM技术改变了这种工作方式。在虚拟建筑中做设计，设计过程的核心是模型而不是图纸，所有的图纸都直接从模型中生成，图纸成为设计的副产品。每一个试图都是同一个数据库中的从不同角度的表现。运用BIM技术创建的虚拟建筑模型中包含着丰富的非图形数据信息，提取模型中的数据，建筑师可以根据自己的需要在任何时候生成任意视图。平面图、立面图、剖面图、3D视图甚至大样图，以及材料统计、面积计算、造价计算等等都是从建筑模型中自动生成。

根据装配式建筑特性，在前期的方案阶段进行了优化，滨河新居公租房项目预制构件种类有了大幅的减少。但是相对与传统现浇结构仍然增加了大量的绘图工作。其中包含，预制外墙板12种，预制叠合板10种，预制楼梯3种。每个预制外墙需要9个平立剖面图纸与之对应，每个板至少需要3个平剖面图纸与之对应，1#~5#住宅楼共计需要平立剖面图纸400张左右。采用传统设计需要大量的时间画构件的二维图纸、检查，并且出现问题后修改检查仍需要大量时间。此外，项目对钢筋位置和套筒位置的精细程度要求精确在1mm以内，根据传统设计经验，实现该级别的精确度存在一定困难。而且，施工