BIM技术在彩钢板排布中的应用初探★

田兴旺 王顺波 刘 峰 郭佳鑫 马经纬 刘怡迪 周晓钰 严锦涛

(1.大连海洋大学海洋与土木工程学院,辽宁 大连 116023； 2.大连腾马科技发展有限公司，辽宁 大连 116023)

0 引言

目前，彩钢板作为防护性兼装饰性面板在洁净厂房中的应用越来越广泛，但是板块间的拼接方式及配套的铝型材种类繁多，在施工过程中难以进行精细化设计和管理。采用传统的手工排布和CAD工具电脑排版，不利于二次结构的深化设计[1]，表现为手工工作量仍然较大、不够形象直观快捷、返工损失及损耗较大等(施工现场对原材料切割的随意性较大，易出现宽度不等的窄条)，特别是在门窗洞口周围和阴阳角等处[2]。将BIM技术用于洁净室彩钢板施工工程中，进行三维模拟智能排布可提高排布效率，节省人力成本，而且可以直观反映非标板的位置、尺寸和数量，便于标准件和非标准件的数量统计和提前预制加工[3]。因此，基于BIM技术开展彩钢板智能排布方案研究对指导实际工程应用具有重要意义。

1 BIM技术

BIM的核心是利用三维数字化技术，创建虚拟的具有可视化、可模拟的建筑三维模型，并提供与实际工程一致的数据信息库[4]。该信息库包含建筑构件的几何尺寸、材质属性及厂家型号信息，还可协调各专业间的碰撞问题[5]，进一步提高了信息集成化程度，为工程项目的各类客户提供了一个工程信息交换和共享的平台[6]。

2 智能排布应用研究

据调研，BIM技术在面向洁净厂房设计的应用研究相对较少，论文以国内外广泛使用的Revit软件为基础，进行基于Revit参数化技术的洁净室彩钢板及相关部件族库开发建设，并实现智能排布等，可为施工技术人员寻求一种快捷容易上手的操作方式，对指导实际工程应用具有重要意义。

2.1 BIM模拟排布内涵

1)获取彩钢板规格尺寸、铝型材形状尺寸、图案纹理、拼接方式、嵌缝尺寸、门窗洞口位置、阴角和阳角等信息，基于Revit参数化技术，创建典型的规格化/自适应的彩钢板族及相关的铝型材族(所有图元都是基于族的)，并形成彩钢板族库和铝型材族库，对族进行分类管理，以方便后期调用。

2)基于Revit软件，将建好的族文件导入到项目文件中，研究彩钢板及所用铝型材的智能排布方式及生成工程所需的明细表，实现材料数量的自我统计，应用于实际项目中，进行测试和调试。

2.2 BIM模拟排布实现

2.2.1信息提取

调研实际的项目工程，熟悉施工安装等相关规范，结合CAD图纸信息，获取彩钢板及铝型材等图元所用的材质、尺寸大小、排布方式等要求，见图1。

2.2.2建立族库

在洁净厂房实际工程项目中，彩钢板和铝型材种类繁多、尺寸各异，有些地方还需要反复布置。因为需要建立参数化的族，形成可以调用、可修改的族库。图2，图3为创建参数化的钢材板及铝型材部件。

2.2.3幕墙网格划分

采用幕墙网格命令可以快速分割得到所需要的彩钢板，以工程常用宽度为1 180 mm的彩钢板为例，板与板之间用吊梁或中字铝相连接，一般厚度为2 mm～3 mm，在网格划分时，可以设置板间距为1 180+(2～3)mm，然后对划分的幕墙嵌板采用之前创建的彩钢板族替代即可，幕墙竖梃采用中字铝轮廓族，见图4。

2.2.4其他细部构件族

为了实现各个细部构件的数量统计，特别是长度的统计，最初尝试采用墙饰条创建了洁净厂房常用的单双圆地轨构件，但是发现无法贴附在所创建的彩钢板墙体处，因为墙体是用幕墙命令创建，为了解决这个问题，经过反复研究尝试，决定把这种构件也做成一种竖梃族，只需要创建所需要的轮廓族即可，该方式简单易行，且长度所产生的误差较小，如图5所示。

2.2.5算量统计

使用参数化技术所创建的彩钢板和铝型材，当载入到项目中时，只需要进行参数关联设置，就可以使之随着墙体长度方向的变化，让规格化和非规格化板材的数量随之改变，进行自我统计计算。方便采购人员采购，节约成本，最终实现工程项目材料管理的精细化，如图6所示。

3 结语

随着BIM技术理念的不断深入，越来越多的建设单位利用BIM技术改变传统施工方式，应用研究表明，将BIM技术用于洁净室彩钢板排布施工中，可有效提高彩钢板等二次结构的排布效率，实现算量的自我统计，节省人力成本，提升洁净厂房的设计施工精细化管理水平。当前的BIM应用尚不深入，如何更好的结合工程实际情况，是未来BIM技术价值的方向。