1 概述

建筑工業化是實現建筑產品節能環保、質量可靠、生產高效、全生命周期價值最大化的可持續發展的新型建筑生產方式。在這種全新理念支配下，裝配式鋼結構已成為建筑工業化的主力軍。然而，裝配式鋼結構往往工程規模巨大、構件種類繁多、結構體系復雜，這給裝配式鋼結構工程的設計、施工、管理帶來諸多挑戰。BIM（Building Information Modeling,中文譯名： 建筑信息模型）是以三維數字技術為基礎，集成了建筑工程項目全生命周期各種相關信息的工程數據模型，它具有可視化、協調性、模擬性、優化性和可出圖性五大特點[1].通過構建建筑信息模型，方便了裝配式鋼結構的設計、施工、管理及運營維護，具有巨大應用前景。

本文以徐州飛虹新型裝配式鋼結構保障性住宅項目為背景工程，通過建立BIM 3D模型，對該工程進行采光能耗分析、鋼結構節點模型建立、預制構件生產清單管理、施工進度模擬等，研究BIM技術在裝配式鋼結構中的具體實踐，推動BIM在建筑工業化中的應用。

2 應用案例

2. 1工程概況

徐州飛虹新型裝配式鋼結構保障性住宅項目，建設單位為徐州飛虹網架建設有限責任公司，建設地點位于徐州飛虹網架建設有限責任公司廠區內，西鄰206國道。本工程為安置房廉租房樣板樓，本項目總建筑面積為1 613. 2 m2,廉租房地上3層，樓梯間及設備用房局部4層，無地下室。建筑結構安全等級為二級，使用年限50年，抗震設防烈度為7度，耐火等級為二級，抗震設防類別為丙類。本工程主要結構形式為鋼框架結構，底部基礎采用鋼筋混凝土現澆法施工，上部鋼結構采用預制裝配法施工。

2. 2設計流程

傳統土木工程行業在2D環境下進行圖紙繪制，建筑、土木、機電等專業相對獨立繪制工程圖，各個專業對于工程項目的變更難以做到協調統一。搭建建筑信息模型平臺，將各專業圖紙數據統一在BIM模型中，通過碰撞檢查，有助于協調統一解決工程問題[2].本案例首先在Autodesk Revit 2014軟件中建立3D模型，進行項目的采光分析與能耗分析，為建筑最佳朝向及建筑間距提供設計依據； 之后建立鋼結構節點模型，為新型鋼結構節點提供可視化3D圖紙； 通過Revit模型，進行構件生產清單計算，為構件生產提供依據； 通過Revit模型與Naviswork軟件的接合，模擬裝配式鋼結構施工過程，為施工過程管理提供可靠依據。

2. 3 BIM建模

在本案例中，采用Autodesk Revit 2014軟件進行BIM建模，針對Autodesk Revit Structure工具軟件的初級用戶和在簡單工程項目的結構設計中BIM技術的應用，在本項目實踐過程中提出以下設計技巧： 第一，創建符合個人、團體設計習慣的項目樣板，定制項目模板，使項目瀏覽器的組織結構、視圖的各項參數、出圖的基本設置符合各專業的繪圖標準和工程師的習慣，提高設計效率。第二，在已有族庫的基礎上創建本工程的構件族，本工程在保證結構受力性能的前提下為保證建筑空間完整性，力求構件不凸出墻體，因此采用了異形束柱及其配套節點，創建異形束柱族使模型表達更清晰準確，更好地模擬了工程構件的預制裝配。第三，明確建筑模型信息深度，做好物理模型與分析模型的可靠對接與管理。本項目后續要進行采光能耗分析，因此需對圍護結構相關參數進行設置而建議禁用分析模型以提高模型性能?；谝陨蠈嵺`所得經驗，對徐州飛虹新型裝配式鋼結構保障性住宅項目進行BIM模型構建，形成完整的BIM模型，見圖1,圖2.

2. 4采光能耗分析

作為綠色建筑的重要評判標準，采光分析與建筑的窗墻比和戶型有關。采光分析又分為最佳朝向分析和日照間距分析兩大部分。本項目中將對這兩部分分別進行分析，并以此為依據對建筑進行調整與評判。應用建立的BIM模型進行采光分析，評判標準與Revit分析時采用的評判標準一致，即美國LEED標準。

此標準要求：75%的經常性使用空間滿足在秋分日的上午（ 本案例采用2010年秋分日即9月21日）9點和下午3點（ 晴天情況下） 的采光照度的最小不低于25尺燭光（ 約等于270 Lux） ,同時最大不高于500燭光（ 約等于5 400 Lux）。利用模型進行分析，角度選取為順時針0° ~360°。以10°為分析單位，每隔10°進行一次采光分析（ 見圖3）。