1 概述
建筑工业化是实现建筑产品节能环保、质量可靠、生产高效、全生命周期价值最大化的可持续发展的新型建筑生产方式。在这种全新理念支配下，装配式钢结构已成为建筑工业化的主力军。然而，装配式钢结构往往工程规模巨大、构件种类繁多、结构体系复杂，这给装配式钢结构工程的设计、施工、管理带来诸多挑战。BIM（Building Information Modeling,中文译名： 建筑信息模型）是以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目全生命周期各种相关信息的工程数据模型，它具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性五大特点[1].通过构建建筑信息模型，方便了装配式钢结构的设计、施工、管理及运营维护，具有巨大应用前景。
本文以徐州飞虹新型装配式钢结构保障性住宅项目为背景工程，通过建立BIM 3D模型，对该工程进行采光能耗分析、钢结构节点模型建立、预制构件生产清单管理、施工进度模拟等，研究BIM技术在装配式钢结构中的具体实践，推动BIM在建筑工业化中的应用。
2 应用案例
2. 1工程概况
徐州飞虹新型装配式钢结构保障性住宅项目，建设单位为徐州飞虹网架建设有限责任公司，建设地点位于徐州飞虹网架建设有限责任公司厂区内，西邻206国道。本工程为安置房廉租房样板楼，本项目总建筑面积为1 613. 2 m2,廉租房地上3层，楼梯间及设备用房局部4层，无地下室。建筑结构安全等级为二级，使用年限50年，抗震设防烈度为7度，耐火等级为二级，抗震设防类别为丙类。本工程主要结构形式为钢框架结构，底部基础采用钢筋混凝土现浇法施工，上部钢结构采用预制装配法施工。
2. 2设计流程
传统土木工程行业在2D环境下进行图纸绘制，建筑、土木、机电等专业相对独立绘制工程图，各个专业对于工程项目的变更难以做到协调统一。搭建建筑信息模型平台，将各专业图纸数据统一在BIM模型中，通过碰撞检查，有助于协调统一解决工程问题[2].本案例首先在Autodesk Revit 2014软件中建立3D模型，进行项目的采光分析与能耗分析，为建筑最佳朝向及建筑间距提供设计依据； 之后建立钢结构节点模型，为新型钢结构节点提供可视化3D图纸； 通过Revit模型，进行构件生产清单计算，为构件生产提供依据； 通过Revit模型与Naviswork软件的接合，模拟装配式钢结构施工过程，为施工过程管理提供可靠依据。
2. 3 BIM建模
在本案例中，采用Autodesk Revit 2014软件进行BIM建模，针对Autodesk Revit Structure工具软件的初级用户和在简单工程项目的结构设计中BIM技术的应用，在本项目实践过程中提出以下设计技巧： 第一，创建符合个人、团体设计习惯的项目样板，定制项目模板，使项目浏览器的组织结构、视图的各项参数、出图的基本设置符合各专业的绘图标准和工程师的习惯，提高设计效率。第二，在已有族库的基础上创建本工程的构件族，本工程在保证结构受力性能的前提下为保证建筑空间完整性，力求构件不凸出墙体，因此采用了异形束柱及其配套节点，创建异形束柱族使模型表达更清晰准确，更好地模拟了工程构件的预制装配。第三，明确建筑模型信息深度，做好物理模型与分析模型的可靠对接与管理。本项目后续要进行采光能耗分析，因此需对围护结构相关参数进行设置而建议禁用分析模型以提高模型性能。基于以上实践所得经验，对徐州飞虹新型装配式钢结构保障性住宅项目进行BIM模型构建，形成完整的BIM模型，见图1,图2.
2. 4采光能耗分析
作为绿色建筑的重要评判标准，采光分析与建筑的窗墙比和户型有关。采光分析又分为最佳朝向分析和日照间距分析两大部分。本项目中将对这两部分分别进行分析，并以此为依据对建筑进行调整与评判。应用建立的BIM模型进行采光分析，评判标准与Revit分析时采用的评判标准一致，即美国LEED标准。
此标准要求：75%的经常性使用空间满足在秋分日的上午（ 本案例采用2010年秋分日即9月21日）9点和下午3点（ 晴天情况下） 的采光照度的最小不低于25尺烛光（ 约等于270 Lux） ,同时最大不高于500烛光（ 约等于5 400 Lux）。利用模型进行分析，角度选取为顺时针0° ~360°。以10°为分析单位，每隔10°进行一次采光分析（ 见图3）。
