基于BIM技术的装配式预制构件库研究

张玉琢 张德海 张岐

摘  要：装配式建筑的推广能够使资源得到节约，可以减少施工所带来的各种污染，同时也可以在保证施工质量的同时有效提升工作效率和施工人员的安全。文章研究了预制构件BIM数据库构建方法，试图为装配式结构设计提供一种新的思路，最终可以实现设计、生产、施工的一体化建造。

关键词：BIM技术;装配式;预制构件;数据库

中图分类号：TU17          文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2019）06-0141-02

引言

预制构件是装配式建筑的基础，装配式建筑的建造是基于预制构件进行系统集成实现建筑功能并满足各层用户需求的过程。装配式建筑必须要求打破传统的先专业拆分设计后施工的模式，转到以设计师牵头，进行建筑系统集成、建筑产品化的思路上来。预制构件BIM数据库的构建研究是装配式建筑实现集成设计、智能制造、虚拟建造的重要实现基础，可以在更高层次上实现装配式建筑全流程全专业全产业的一体化集成，而不仅仅把BIM数据库作为三维模型的储存空间[1-4]。

本文研究构建预制构件BIM数据库，产生的一系列应用技术成果可深度契合到工业化生产的预制装配式混凝土建筑体系中，能够推动建设工程的预制和装配技术，提高建筑工业化技术集成水平。

1 预制构件BIM数据库基本原理

1.1 预制构件的模数化设计

现如今装配式设计方法和结构体系类型层出不穷，但是预制构件与部品的模数化设计概念并不强，预制构件为了预制尺寸而预制生产。因此，模数化设计是必须预制构件与部品首要遵循的前提，以用来协调尺寸。

1.2 BIM构件库的功能分析

通过对装配式结构设计软件研发系统框架的研究，希望BIM构件库可以实现的功能主要可以归纳有以下内容：

（1）预制装配式结构设计方法采用了搭积木的方式进行虚拟建造，各构件如何组合成型，是预制装配式结构必须解决的关键问题，而且现阶段暂未出现成熟的拆分-组合方法。构建优秀的预制装配式BIM构件库，为预制构件间的合理有效的组合提供原材料。因此，BIM构件库必须提供优秀的实体模型。

（2）BIM构件库为BIM模型的结构设计与分析提供信息支撑，其本质上是研发基于BIM构件库的自主预制装配式结构设计BIM平台。因此，BIM构件库必须提供完备的参数信息。

1.3 实现一体化建造

BIM构件库是预制装配式混凝土结构设计基础，便可以实现混凝土结构设计精度的提升，实现覆盖设计、构件加工、现场施工等。搭建出预制装配式BIM模型能够在一定程度上强化设计与施工、生产之间的联系。

2 BIM构件库创建的关键技术

基于BIM构件库的装配式结构设计方法能够高效地进行运用的核心是建筑数据的高度共享，而要想达到高度的数据共享，就要把通用性较强的构件进行有效的管理，因此必须实现完善的预制构件BIM构件库。它作为研究的核心内容，需要持续不断的进行理论上的研究以及实践中的运用，使BIM构件库的实现成为可能。

2.1 BIM构件库的创建步骤

在实际的构建完善构件库的过程中，普遍会进行如下的BIM构件库创建5大步骤，如图1所示。

2.2 预制构件的分类

对构件进行标准化的分类是构件录入构件库首要流程，也是构件检索的重要影响因素。在实际的运用进程中，为了进一步地提升构件库的便捷性，要清楚了解我国目前技术成熟的装配式结构体系，并在此基础上总结国内装配式结构中的BIM预制构件分类体系。

2.3 预制构件编码录入

构件的标准化分类，仅仅是完成了对于构件的选择，而构件库的内容上还有着较大的缺失。对于存储在构件库中的各个构件而言，为了达到良好的区分效果，必须要制定相应的标识码，并且做到一一对应。预制构件的编码方法装配式建筑中预制构件为了保证编码的简单实用，需要统一形式编码，如DL代表叠合梁，YZ代表预制柱。预制构件分类编号，如图2所示。

2.4 预制构件信息录入

在构件设计的每个流程中，需要的信息数量是有着一定程度的差异的。在这样的背景之下，要求必须要进行信息的进一步分级，在BIM构件库中的预制构件信息录入流程中，仅仅选取需要的信息深度就能够达到操作的标准要求。

2.5 预制构件审核入库

对于刚上传的构件，检索系统是无法检索出结果的，系统会自动把构件划分到待检中，根据不同的分类把用户上传的构件分配到入库界面中，等待统一审核。审核合格者正式入库，审核不合格者删除并提交反馈意见和反馈说明。这样做的好处有两个，其一是大大减轻了管理人员的负担，其二是确保检索构件的可靠性与真实性。目前，人工审核仍然是验证工作的主体，面对如此庞大的构件信息，需要审核人员有足够的耐心和细心，检测构件的各项功能是否满足要求，只有在确保准确无误后才能入库，即通过审核的构件能“真正入库”，并能被检索到。

2.6 BIM构件库的总体功能设计

装配式建筑BIM构件库系统以视图的形式表现出模块的各项内容，并以及相关的标准区划出构件库的性能需求。在实际的设计过程中，因为项目中涵盖了大量的信息数据，需要耗费较多的时间，为了提升操作的整体效率，进行了如图3的功能设计。

3 结束语

BIM构件库的创建主要包括预制构件BIM模型创建和BIM构件库的总体功能设计两部分。通过对构件分类、编码及不同深度等级的信息完整录入，选定利用Revit软件平台完成BIM预制构件的创建，说明了BIM构件库总体功能设计框架，最终实现对预制构件的入库审核，对预制构件进行合理、有效的存储管理、修改和删除、上传、检索、调用。

参考文献：

[1]叶浩文，江国胜，周冲.装配式建筑三个一体化的发展思考[J].建设科技，2016（Z1）：50-52.

[2]夏绪勇，张晓龙，鲍玲玲，等.基于BIM的装配式建筑设计软件的研发[J].土木建筑工程信息技術，2018，10（02）：40-45.

[3]吴秀华.做好BIM技术的优化及在建筑工程管理中的应用[J].科技创新与应用，2019（02）：190-191.

[4]李想.基于BIM技术的装配式机电优化研究[J].科技创新与应用，2018（27）：135-136.