摘要：预制装配式混凝土结构建筑具有施工进度快、环保节能、降低造价、减少施工污染等优点，适应我国建筑业从业人员增速逐年降低、工人平均年龄逐年增大的国情。而BIM技术可有效解决预制装配式混凝土结构建筑在设计、施工阶段对接不足的问题，为建筑后期使用、维护提供全面信息，为建筑信息化、智能化的实现奠定基础。本文对基于BIM技术的预制装配式混凝土结构建筑设计方法展开探索。
关键词：BIM技术；预制装配式混凝土结构；设计方法
引言：
随着我国建筑行业的持续发展、建筑业从业人员增速降低、工人平均年龄逐年增加的国情，预制装配式混凝土结构以其提高建筑质量、减少施工污染、减少现场作业、节约资源能源、有效缩短工期、化解产能过剩、易于运行维护等优势成为了现代建筑产业化的主要结构形式。BIM技术能够建立有效的三维模型和构件库，为预制装配式混凝土结构建筑提供了各专业设计工作交流的平台，有效解决了设计、施工阶段对接不足的问题。
一、BIM技术与预制装配置式混凝土结构概述
BIM技术是依托三维模拟技术对建筑工程所需要的相关信息进行集成模拟建模，从而完整的表达出工程中所需要的相关信息。即BIM技术能够通过三维建模的形式将整个工程的全部细节进行可视化构建，从而使相关人员能够直观的掌握工程的具体情况，进行工程管理并解决工程中存在的问题。BIM技术同时也能进行数据的智能处理和相关图表、柱状图的绘制，便于相关人员进行数据的采集和综合管理[1]。
预制装配式混凝土结构我们简称为PC结构，具有施工精度要求高、投资成本较低、施工周期短以及可以批量生产等特点，能够在提升工程效率的同时，提高建筑施工的质量。PC结构的广泛应用也对设计人员提出了新的要求，设计人员应该能够根据PC构件的实际应用而设计相应的PC结构，从而能够符合建筑工程的实际需求。而BIM技术因其独特的直观性与准确性在PC结构的设计中得到了广泛应用[2]。
二、BIM技术在预制装配式混凝土结构建筑设计中的具体应用
（一）在设计中的应用思路
在预制装配式混凝土结构建筑设计中，BIM技术以将PC结构通过三维数字建模的结构表现出来并进行优化设计作为出发点，同时采集PC结构装配的所有数据信息，将数据信息统计后进行数据库的建模归档。在建模前可以先建立PC工程施工所需要的全部构件的构件数据库，作为设计时的数据支持，方便日后设计时的调取使用。同时要结合工程实际项目进行具体分析，例如预制楼板的建立或者外墙结构的建立，分析这些实际方案中需要的PC结构的相关特性，在已经建立好的构件数据库中进行检索、挑选，然后进行立体建模。这种设计形式能够有效的提升设计人员的设计效率，同时为设计人员提供更加合理可取的设计思路，简化了整个设计流程，也使设计出来的方案更具备参考价值。
（二）Autodesk Revit Structure软件的应用
Autodesk Revit Structure软件是当前使用率较高的软件，它能够为设计提供强大的族功能。软件内族的划分包括系统族、内建族和可载入族三种基本类别。构件内的族文件是彼此独立的，而且方便调取，所以设计人员可以对相关族文件进行需要的更改，并且可以实现重复使用。设计人员可以将PC构件的整体建立在族样板文件之中，并输入相关信息，软件内部可以直接生产出相应的图纸，设计人员只需要审核图纸是否符合实际需求即可，更加方便PC构件的设计与生产。此外设计人员也可以将本次设计存储到族模板之中，方便下次的调取使用，从而加快了设计进度[3]。
在软件内，如果设计人员想建立一个构件族文件，则应该进行族系统的定义，并且生成族模板，当前软件系统的封闭性使设计人员不能对系统内部的文件进行修改，也无法使族文件进行外部加载。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆系统内部的设计方案包括对屋顶墙体以及楼体的设计等。软件的封闭性让软件的使用充满了局限性，一旦项目文件建立，则其中的内容无法在其他项目中进行加载，这样的设计使PC结构的设计很难为其他项目提供参考和技术支持。我们可以对软件进行充分的二次开发的形式，使软件系统内部的族文件和构件库能够在其他项目文件中加载和编辑，对相关设计工作能够起到全面的参考和节省设计时间的功效。二次开发过程中应该将族文件进行合理的归档，同时把当前工程中族装配的构件进行保存，使其能够在其他页面进行使用，在保证设计规范与标准的同时，提升了设计人员的设计效率。
三、BIM技术的优势
（一）利用BIM技术能够加快信息的交流
BIM技术能够为建筑工程项目提供一个专业化的交流平台，相关工作人员和设计人员可以在这个平台进行实时交流，获取自己需要的内容和问题解决方案。BIM技术在信息的传递过程中有着超高的准确性，为施工过程减少了很多不必要的风险，同时也减少了设计出现不符合当前项目实际情况的可能性。在此基础上，BIM技术也能够提供建筑物整体以及分项工程的可视化模型，可以通过模型检查工程中所存在的问题，从而直观的找到解决方案，PC设计中如果存在着与建模冲突过大的情况，BIM技术也会提供一定的优化方案。BIM技术加强了设计人员与技术人员之间的交流和沟通，也加强了建筑物本体与从业人员的信息传递，从而帮助相应的设计人员发现问题并解决问题，从而促进工程整体质量的提升。
（二）BIM技术在造价管理方面的优势
BIM技术可以直接将施工项目的具体情况输入系统，通过BIM自身的强大的数据核算能力，从而给出相应的工程量和工程报价。BIM技术提供的工程造价具有极高的准确性，可以作为工程造价管理的数据参考直接使用，其精准度甚至高于人工方式的核算。BIM技术对于工程造价也可以生成相应的数据图表，细化每个分项施工中的材料费用以及人工费用，具有更高的直观性，数据图表可以在BIM系统中进行永久保存，以便于工程竣工后进行工程决算使用[4]。
（三）BIM技术在PC构件图纸化中的优势
使用BIM技术在进行PC结构设计时，要在三维模拟建模时注意PC结构的孔洞设计。正常混凝土制作时，一般都会有结构上的开孔，这种开孔设计是考虑到混凝土的功能性，方便了管道施工作业。如果PC构件在结构设计时不设置预留孔，然后在实际应用时根据管道安装工作需要重新开孔，将严重的影响施工进度。这时候BIM技术的优越性就会完全体现出来了，根据BIM模型的建立，设计人员可以根据管道工程施工的具体位置，同时对相应的PC构件进行预留孔的设计。BIM系统也会对PC构件的预留孔进行复核审查，如果发现问题，设计人员可根据问题的形式重新设计图纸并且进行设计变更的报备，保证工程在施工之前解决图纸问题，从而使建筑施工能够高效有序的进行。
四、结束语
预制装配式混凝土结构即PC结构，它具有施工进度快、环保节能、降低造价、减少施工污染等优点，因而在建筑工程行业得到了广泛应用。BIM技术在PC结构设计的应用中有着高效信息传输、有效掌控工程造价以及完善PC结构图纸构造等多种优势，从而使PC结构能够更好的适用于建筑工程之中，提升了建筑工程的效率与质量，推动了建筑工程行业的深入发展。
参考文献：
[1]王丽华. BIM技术下预制装配式混凝土的结构设计分析[J]. 建筑工程技术与设计，2016，（21）：292.
[2]许多. BIM技术下预制装配式混凝土的结构设计分析[J]. 工程技术研究，2017，（12）：219-220.
[3]汤清平. 论BIM技术下的预制装配式混凝土结构设计方法[J]. 山西建筑，2017，（6）：60-61.
[4]张蓓蓓，师元，李博宁. 基于BIM技术的预制装配式混凝土结构设计方法初探[J]. 建筑•建材•装饰，2018，（5）：191-192.
论文作者:董艳平
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/30
标签：技术论文; 构件论文; 设计人员论文; 结构论文; 工程论文; 混凝土结构论文; 建模论文; 《基层建设》2019年第14期论文;