魏成
成都建工第三建筑工程有限公司四川成都610023
摘要：在近年来，我国建筑工程行业中开始流行、普及预制装配式建筑工程技术。该工程技术源自于上世纪70年代的日本，它不同于传统建造技术方式，直接将建筑施工主战场转移到工厂之中，工厂将制作好的建筑用构件、配件直接运送到建筑施工现场进行组装装配施工。本文中主要探讨了预制装配式建筑工程中的BIM施工技术应用，希望深度分析工程项目的有效拆分与安装过程，特别是分析BIM与预制装配式建筑工程二者之间的有机结合过程，并加以案例说明。
关键词：预制装配式建筑；BIM施工技术；有机结合；模型；碰撞检测
预制装配式建筑（Prefabricated Concrete,PC），俗称“拼装房”，它是基于工业化生产方式的住宅建造技术过程，以工业化生产预制混凝土构件为主，通过装配、结合与连接来现浇建筑结构。它的施工阶段主要包括工厂中的建筑材料构件预制生产以及混凝土构件预制，然后通过构件的组合拼装完成住宅房屋建造过程。目前预制装配式建筑已经为当前的城市建筑工程项目中被广泛应用，且其中也融入了先进的BIM施工技术。
一、预制装配式建筑与BIM技术
（一）BIM技术的基本概念
预制装配式建筑是目前比较流行的建筑工程设计施工技术，它注重提高建筑设计施工品质质量，同时也融入了最为先进的BIM技术。所谓BIM（Building Information Modeling）即建筑信息模型，它是当前建筑行业中最为关注的技术模型。该技术模型主要基于三维数字技术基础展开设计，其技术应用主要围绕全生命周期搭建主线，基本满足了建筑产业链中不同环节的关联关系。就BIM技术实际应用而言，它其中所涵盖的是Tekla Structures重要设计软件，同时，它也涵盖了3D钢结构细部设计、3D钢筋混凝土设计以及项目管理模块，基于三维数字技术基础来构建建筑产业全生命周期信息数据模型，同时实现数据资源共享，有效降低设计错误和工程成本。目前，BIM技术已经被完美融入到预制装配式建筑之中，二者结合发挥了重要价值作用，提高了装配式建筑工程项目整体建设质量、水平与效率。
如果对比看来，预制装配式技术相比于BIM技术在全球范围内发展更早，上文所提到日本早在上世纪70年代就已经开始采用到预制装配式技术，它参考《工业化住宅性能认定标准》，基于该标准满足国内建筑建造标准，对装配式建筑技术形式进行调整，它同时也被日本国家称之为“可满足国内建筑建造标准的装配式建筑技术形式”。在进入新世纪以后，具有更高实践应用价值的装配式建筑技术形式发展快速且技术内容逐渐完善丰富，它同时也明确了施工技术与验收标准体系，其发展速度相当之快。
反观BIM技术，它本身的模拟性、协调性、可视性与快速可出图特征表现突出，它主要结合装配式建筑技术有机结合来形成适用于当前建筑生产环境的新建筑生产管理模式，并从功能表现层面上优化BIM技术应用，建立可视化技术应用模式，确保设计人员的设计图纸读图能力有效优化，快速实现信息设计与生产过程二者有效对接。简言之，就是在预制装配式建筑工程项目中对专业之间的信息化协调过程进行分析。举个例子，某一城市中施工建设经济保障房项目，在项目整体层面上采用剪力墙结构，分别建立标准层、首层与顶层建筑结构内容，且对所有建筑层中的建筑单元分析典型装配式建筑结构，保证某建筑工程项目设计满足施工要求。具体讲，某经济保障房项目运用到BIM模块化技术理念，它将建筑整体划分为多个层次，基于不同层次功能需求深度分析户型模块以及附属模块内容，并将所有模块划分为不同类别构件，确保构件内容能够完全按照单元、层级形式被有效设置出来，这就是预制装配式工程项目中的“搭积木”环节，它对于预制装配式建筑施工组织形成而言具有极大促进作用，参考图1。
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图1基于BIM模块化技术的某经济保障房建筑设计基本原理流程示意图
参考图1内容，它主要运用BIM模块思想的预制装配式设计施工流程建立严谨施工技术管理体系，其中涉猎该工程项目的所有细节内容。在有效提高BIM模型化技术应用水平过程中，也需要保证装配式建筑设计与施工管理高效率[1]。
二、预制装配式建筑中应用BIM技术的施工案例分析
预制装配式建筑中要合理应用BIM技术，下文结合某预制装配式建筑工程项目展开分析，探讨二者的融合应用。
（一）某预制装配式建筑工程项目的基本概述
某预制装配式建筑工程项目属于电信的高层住宅建筑，其建筑采用预制装配式框架结构体系，其总建筑面积为4000㎡，建筑高度为60m，拥有地上16层和地下1层。建筑的梁柱节点采用现浇施工工艺配合楼板预制现浇板共同叠合而成，其所有构件部分全部采用工厂预制制作模式，预制率整体在85%以上。在预制装配式建筑工程项目中专门引入BIM技术模型，其整体项目运作追求智能化建设发展进程。
（二）某预制装配式建筑工程项目的BIM模型设计
在某项目中专门创建了BIM模型，它运用到建模软件，主要结合工程项目实际状况分别选择Revit、Tekla系列软件，在模型设计过程中设计电气模型、水电模型以及结构模型。上述结构模型均采用到Tesla Structures软件，结合建模过程充分考量建模参数内容，同时融入大量参数化构建机制，最终形成一套完整的标准化构件库。详细来讲，项目在BIM模型建模过程中充分考量了各种建模参数，同时融入大量参数化构件内容，配合Revit软对构件窗台栏杆进行“族”结构构建，配合Tesla Structures软件开发参数化节点，确保建筑施工做好提前配筋，有效提高建筑建模整体效率。而在建筑模型转换过程中则主要运用IFC格式文件成功导入Tesla Structures软件数据内容，这些都为项目中的BIM模型构建提速。
（三）某预制装配式建筑工程项目设计图纸的自动生成
某项目的设计图纸也是结合BIM模型自动生成的，它明确了建筑中的400个预制构件，这其中包含了12块预制楼板、50块预制楼板、102根柱子、160根主次梁以及12块预制楼板。同时，在充分考虑某项目中的设计内容中配合Tesla Structures软件优化参数化节点，构件独立配筋过程，配合BIM模型参数化设计优化建筑项目，确保BIM模型参数化设计优化全面到位。与此同时，全面保证建筑整体结构在2天内完成（1人工作量）。这一效率相当于传统施工模式中10人7天的工作量。可以见得采用BIM模型后工程施工效率大幅度提升，同时也节省了大量的时间成本与资金成本，如图1[2]。
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图1基于BIM模型的某建筑整体配筋模型示意图
（三）某预制装配式建筑工程项目的BIM碰撞检测分析
某预制装配式建筑工程项目围绕BIM模型建立碰撞检测分析机制，采用BIM技术配合Tekla Structures 3D模型进行技术性漫游操作。如果从微观层面来讲，它希望确保通过建设建筑BIM模型来深化理解建筑施工技术内容，结合建筑结构中的全部构件节点分析施工要求，主要基于预制构件碰撞检测试验内容，优化结构构件节点内容，合理判断钢筋级别与钢筋损坏程度。比如说在某项目设计施工环节，主要对现浇钢筋节点区域的预制梁与预制主钢筋交错密度过大问题进行分析，创建碰撞检测技术模式，结合BIM截面管理对话框列举碰撞检查数据，为建筑项目施工节约了成本[3]。可以说，某预制装配式建筑工程项目安装内容充分与BIM技术相互集合，取得了不错的施工效果。
总结：
BIM技术在当前的预制装配式建筑设计应用中融入了大量技术内容，它确保了建筑项目设计施工的标准化与构件规格化，为建筑设计效率提升创造了更多可能性。
参考文献：
[1] 俞海泉. BIM技术在装配式建筑施工中的应用[J]. 居舍, 2020(02):88-88.
[2] 刁尚东, 苏岩, 马柔珠,等. BIM技术在预制装配式建筑施工安全管理中的应用[J]. 广东土木与建筑, 2020, 027(003):61-64.
[3] 贺红伟. BIM技术在预制装配式建筑施工安全管理中的应用分析[J]. 智能城市, 2020,6(11):112-113.
作者简介：
魏成（1982.7.16），性别：男；籍贯：四川；民族：汉；学历：本科；职称：工程师；研究方向：建筑工程技术