从设计到建成：公租房BIM系统集成框架及实施路径

装配式建筑的关键在“集成”，BIM信息化技术在装配式公租房中的应用，需要统筹考虑设计、制造和安装的各种要求。通过系统性的设计集成和接口标准统一，生产、施工的BIM数字化、信息化协同及管理等，解决“错漏碰缺”等问题。BIM设计与生产可以使设计、生产、安装形成全产业链的高效生产方式，最终通过BIM系统协调设计、制造和安装之间的关系，使生产具有连续性，建筑构件标准化、专门化，生产过程集成化，工程施工组织化，从而实现住宅生产组织的一体化。本整体方案在BIM构件库建立、可视化设计、基于BIM的结构系统解决方案、基于BIM的设备系统解决方案、基于BIM的电气系统解决方案、基于BIM的内装系统解决方案和BIM系统集成等方面做了一些有益的探索。

（1）BIM构件库的建立：将数据库信息导入与构件项目文件相对应的族文件，利用专用工作站对装配式住宅的建筑构件及内装部品进行建模，建模入库的信息涵盖所有的技术要素，如图9-45所示。

图9-45 BIM构件库

（2）可视化设计：不仅可以实时在三维环境中进行设计，即时提供建筑外观的效果和内装效果。而且BIM表达的预制构件的构造组成部分，也可清楚地进行三维表达。构件自身的物理属性也可生成可视化的数据明细表，如图9-46、图9-47所示。

（3）基于BIM的结构系统解决方案：BIM模型可以提供三维和二维的深化设计图纸，便于装配式结构预制构件及连接节点的设计及优化。可以进行碰撞检测，解决构件内部配筋及管线间的碰撞问题，BIM模型真实反映了预制楼板构件的几何尺寸和物理信息，利于结构设计思想的准确传递，如图9-48～图9-51所示。

图9-46 可视化BIM模型

图9-47 构件及节点的可视化

图9-48 钢筋模拟拼装

图9-49 构件模拟拼装

图9-50 模拟拼装连接节点

图9-51 可视化构件模型

（4）基于BIM的设备系统解决方案，如图9-52～图9-54所示。

图9-52 给排水专业模型

图9-53 暖通专业模型

图9-54 电气专业模型1

（5）基于BIM的电气系统解决方案，如图9-55、图9-56所示。

图9-55 电气专业模型2

图9-56 电气专业模型3

（6）基于BIM的内装系统解决方案：本内装系统解决方案突出一体化思路，结合建设需求，精装修的配置标准奠定了系统解决方案的基础，如图9-57～图9-59所示。(www.xing528.com)

1）整体厨房及关键厨房电器（如灶具、油烟机等）统一配置。

2）整体卫生间及卫浴设备的统一配置。

3）家庭收纳系统的统一配置。

4）固定家具工厂制作，现场安装，提升品质并减少现场作业和污染。

5）地板和门等大宗精装部品的统一配置和装配化施工。

6）配合精装的水电设备点位一次预留到位，结构专业做好预留设计。

图9-57 集成卫浴BIM模型

图9-58 结构大空间+填充体隔墙+集成厨房卫生间

图9-59 装配式构件组合示意外墙+阳台+楼板+楼梯

（7）BIM系统集成应用：以BIM构件库为基础，将具有参数信息的构件模型按照近似于实际工程装配化施工的方式拼装组成BIM模型，侧重于工程的实际应用中，实现设计BIM与生产、施工过程中BIM信息化的协同和对接。系统集成的BIM模型可以提供三维模拟设计和决策，大大提高了效率。集成应用包括碰撞检查、经济算量及造价优化、生产施工模拟、运维阶段应用等。本整体方案都做了初步的探索和尝试。

1）碰撞检查。碰撞检查包括“配筋碰撞检查”“机电预埋点位碰撞检查”“墙内管线碰撞检查”等，还对建筑项目进行整体管线综合和碰撞检查，如图9-60、图9-61所示。

图9-60 结构碰撞检查

图9-61 Navisworks进行管线综合碰撞检查

2）经济算量及造价优化。对于工厂生产的标准构件，将建立标准构件数据库，同时将算量属性纳入标准构件属性，对于不同项目采用的标准构件可以快速得到算量结果。对于现场施工部分的工程量计量，采用软件的明细表功能进行算量研究，采用BIM模型作为算量参数的源头。再利用明细表功能，简洁高效地统计装配式预制构件需要的各种信息，通过数字化技术提取构件信息并建立标准构件数据库，如图9-62所示。

图9-62 基于Revit模型的BIM信息传递框架

3）生产施工模拟及辅助。在生产加工过程中，BIM信息化技术可以直观地表达出配筋的三维布筋情况，通过BIM模型帮助工人很好地理解设计意图。比如上下墙板连接主要靠外露钢筋与连接套筒完成，因此能清楚地理解设计对连接方式的表达有助于提高工人的生产精确度，并能直接影响施工安装的精确度，如图9-63所示。

图9-63 三维图纸指导构件生产图三维图纸对于不同构件配筋交接关系的局部表达

在施工安装过程中，构件的几何定位可以准确地在模型中反映，通过BIM模型可以进行施工模拟指导，能对工期进行有效掌握，并对现场生产材料进行有效的分区管理，实现科学生产，减少建筑垃圾。同时，利用RFID芯片技术实现生产施工阶段各种数据信息的协同和集成，实现责任可追溯，如图9-64所示。

4）运营维护阶段的BIM应用。通过BIM软件，可以直接查看室内空间面积配比，空间关系变化后，将模型进行修改，明细表会有直接的反馈，便于运维管理对于可变数据的即时掌控。空间关系数据也可由项目数据库导出生成。住宅内部的构件移位，或者对管线进行更新、更改都可以实现及时准确的在BIM模型里得到反馈，有助于为之后的再次修改调整提供指导，也可以为运维人员提供可视化的图纸指导等。

图9-64 三维图纸对于构件拼装的模拟施工指导

5）BIM公共服务平台设想。除此之外，在“整体方案”中我们还提出要建设一个装配式公租房的BIM信息系统公共服务平台，基本思路是利用BIM技术，打造一个开放的住宅产业化全程协同服务平台，将咨询、规划、设计、建造和管理各个环节全部整合在服务平台上，实现全过程协同工作和建筑全寿命期的管理和服务。实现将投资、设计咨询、供货商、工程总承包商和项目建成后的物业管理商等全产业链在统一的物联网平台集成。通过技术创新和机制创新，建设基于数字技术的信息化、产业化建筑设计服务模式，引领住宅产业化的更大发展。