摘要：随着我国建筑工业化力度的大力推广，BIM 技术和装配式建筑的研究与实际应用日益增多。将BIM 与装配式建筑中的设计与施工结合在一起，既能发挥 BIM 技术中信息模型的优势，又能将建筑建造中的各个过程进行生产一体化。
关键词：BIM 装配式建筑 结构设计
引言
在城市化建设进程的不断加快的背景下，我国建筑行业飞速发展，但同时由其所带来的资源浪费与环境污染问题日益加剧，因此，目前我国建筑行业正在力求朝着环保化、信息化、工业化、绿色化的方向转变。在这样的背景下，绿色环保、节能减排的装配式建筑应运而生。同时，随着计算机网络与信息技术的不断发展，BIM 技术也在日益成熟、完善。近年来，BIM 技术在我国建筑行业得到了广泛应用，并在实际应用过程中表现出了突出的优势。在装配式建筑中应用BIM 技术，可以为结构设计提供有效的指导，还可以避免预制构件设计不合理、生产不合格返工等现象的出现，有利于提高装配式建筑的结构设计水平。
1 装配式建筑与 BIM 技术概述
1.1 装配式建筑
装配式建筑的施工方法与传统建筑的施工方法相比有很大的差别，其主要差别表现在建筑构配件上，装配式建筑的生产方法比较工业化。生产结束后，这些配件被直接安装，其工业化特征尤为明显。这也体现出装配式建筑少现场作业、高效率生产以及季度因素影响小的特点。
1.2 BIM 技术
BIM 技术的发展与三维数字技术的发展密切相关，它主要通过一些三维建模软件和建筑工程的原始数据来构建一个建筑模型。BIM 技术的应用方法优势之一就是能够将建筑工程的某些数据信息准确地表达出来，其中包括建筑材料的性能质量和建筑的大概形状。由于建筑信息可能随时变更，BIM 技术还具备通过数字技术改变已构建建筑模型数据的功能，以便建筑模型的数据能够随时建筑工程进度保持一致。
2 基于BIM的装配式建筑结构设计
2.1基于 BIM 技术的装配式建筑结构设计方法的思想
如今的装配式建筑结构设计的方式是以现浇结构的设计为基础进行的，第一步是根据建筑结构进行选型，进行整体结构的分析计算，然后进行预制构件的设计，先是把各个节点拆开，在进行完进一步的深化设计后，把构件全部运输到现场然后建筑组装。导致预制构件的种类繁多，不利于其工厂化的生产，它与如今工业化的原则相矛盾。因此，要转变过去传统的设计理念，并且今后新的设计理念应该考虑到预制构件的通用性，进而尽量使得构件的种类较少但是产品确是呈现多种多样化的趋势。从而基于 BIM 的装配式建筑结构方式要把构件与构件间联系起来，组合形成预制构件的数据库。进行装配式设计时，就可以直接从预制构件数据库中选择构件，这样可以缓解设计者的压力，进而减少了时间降低了设计成本，达到总体上造价的部分降低。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆预制构件数据库是构件设计方与构件生产商共用的，设计尺寸时可以在数据库的尺寸范围中选择，从而保证二者的协调性；预制构件生产厂可以提前生产通用性能较强的预制构件，保证预制构件的及时供应，使得工程建设的效率得到大大的提高。随着装配式建筑的发展，预制构件库也在不断完善，并且需考虑一些相对特殊的预制构件以便满足特殊建筑的布设要求。
2.2 碰撞检查
传统二维图纸中，难以发现碰撞问题，给施工埋下了诸多隐患。应用 BIM技术建立 BIM 模型，借助其可视化特征，便可以在施工前，对工艺管线、工艺设备进行碰撞检查，以此为根据，对设计进行优化、减少设计误差，为施工提供有效的支持。BIM 技术下，结合计算机软件、计算机硬件以及传感器，建立一个集听觉、视觉、触觉为一体的模拟环境，可以使人产生身临其境的感觉。借助三维检查手段，可以及时发现设计中的问题与缺陷，及时对设计进行修改，便可以避免返工现象的出现，减少材料浪费，节约成本。此外，针对管线优化，以“建模 - 碰撞 - 调整”为基础，结合图纸会审、问题报告、建立 BIM 模型、协调会议、深化出图以及变更洽商等环节，便可以确保管线模型切实符合实际情况，并可以提高管理的效果。对企业来说，从始到终以 BIM 模型为根据进行分析，在建设方的要求下，设计方、监管方应全程参与协调，并对施工规范、施工质量要求以及建筑工程进行校验，从而构建管线优化流程设计蓝图。
2.3多视口联动
传统的二维制图要求设计人员以不同的视图去探索预制构件的设计深度，正是由于预制构件设计时采用了多视图的方法，致使每一次进行修改的工作量非常大。如此大的工作量必定会带来错误率高和效率低下等问题。BIM技术在一定程度上解决了这个问题，它不用设计人员将各个视图分别画出来，而是运用了一个三维原始模型进行切割。这样不同的视图就能呈现出来，大大减轻了设计人员的工作量，并且保证了视图的一致性。如果设计人员要进行修改，只要在原始三维模型上操作就可以，其余的数据系统会自动修改，不仅提高了工作效率，还能使准确率提高不少。
2.4重新制定装配式建筑BIM标准
建立符合我国标准的BIM建筑构建模型标准是首要任务，（1）模型拆分原则：将不同的模型按照专业和功能进行拆分，以便实现信息的传递和整合，综合考虑计算机的性能，按照不同模型包含信息量大小的进行划分，分为是底层模型、标准层/屋面层总体模型、整栋总体模型和小区总体模型；（2）规定BIM模型深度：综合考虑建筑、结构、机电、生产、施工等信息，按照施工不同阶段的需要，根据国际标准和具体的施工工程规定好BIM模型的深度，真实反映生产施工信息；（3）制定相关流程和信息整合体制：借鉴他国货其他企业先进的经验，不断制定和完善相关的流程和信息整合机制，协调好各个企业之间的关系，有效将各种信息进行结合，完成相应的结构深化设计；（4）制定BIM深化设计出图标准：应该严格按照我国相关标准制定BIM深化设计出图标准，按照相应的标准出图能够有效减少后续工作失误的发生；在装配式建筑深化设计中，图纸应该细致的表现出每个预制构件深化设计图，降低相应的复杂难度，缩小深化设计的范围；（5）制定常用的BIM样板文件，建立相应的数据库，根据我国的相关标准、相关国情及常用的样式，建立相关数据库和样板文件图，减少重复工作和不匹配工作，提高BIM技术深化设计的工作效率。
2.5 防水性设计
建筑物随着时间的推移，一般会受各个方面因素影响，极易出现各类质量问题，影响到建筑物实际使用寿命及安全系数。因此对混凝土的要求相对较高，不仅需要具有着较强防水特性，还必须具有较高耐久特性。装配形式建筑物的预制楼板、外墙，它们都建筑物接触到外部环境的重要位置，临近于预制构件的连接性设计，属于建筑物自身防水性最为主要的影响因素。建筑工程项目，预制外墙板是以封闭型为主要防水形式，该种防水封闭包含着三个防水设计步骤，预制的外墙板，其最外侧部位是高弹力泡沫棒或者耐候型聚氨酯的密封胶，中间为主属于减压的空间，配合防水胶条来实现压紧处理，其内侧为灌浆层的砂浆封堵该种防水措施。通过防水设计，便可大大提高该建筑整体装配式结构的防水性能。
结语
综上所述，BIM 技术在装配式建筑结构设计中有着极高的应用价值，在装配式建筑结构设计中有效应用 BIM 技术，开展辅助设计、碰撞检查、工程量计算等工作，有利于提高结构设计的效率。
参考文献:
[1] 张昭 . 装配式建筑结构设计要点分析 [J].住宅与房地产 ,2018(33):67-68.
[2] 卢海燕 . 装配式建筑结构设计中 BIM 技术的应用 [J]. 居舍 ,2018(25):79.
[3] 李亚萍 , 陈国平 .BIM 技术在装配式混凝土建筑结构设计中的应用及发展[J].混凝土,2018(6):121-123.
论文作者:张玉凤
论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期
论文发表时间:2019/6/10
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