浅析基于BIM技术的预制装配式混凝土结构设计

张盼盼

摘 要：在现阶段的建筑业中，混凝土建筑物占有相对较高的比例。混凝土结构如果运用预制装配的方式制成，那么将有助于减少预制混凝土消耗的总成本，同时也简化了全过程的预制装配操作。近些年来，设计人员在设计预制装配混凝土时更多运用了BIM手段，BIM技术本身具有信息化的显著特征，对于此类技术有必要将其灵活运用于建筑物相应的结构设计中，探求可行的设计模式与设计方法。

关键词：BIM技术;预制装配式混凝土结构;设计方法

中图分类号：TU375    文献标志码：A

1 BIM技术具备的特征及其内涵

BIM技术也叫作建筑信息模型，此类技术本身具有三维数值的特征，其主要涉及三维模型的全面构建。具体将上述模型运用于现阶段的建筑领域时，关键在于统计整个工期，通过施行全方位的建筑信息收集来模拟建筑施工特征。因此可见，BIM技术的侧重点在于可视化与模拟化的建筑物设计，通过收集信息来实现建模处理。目前，很多领域都已运用了上述的三维建模手段，BIM技术因而体现出了独特的建模操作优势。

在混凝土的各类建筑物中，预制装配式结构具备的典型特征就在于预先制成混凝土构件，然后即可随时将其运用于现场施工中。因此，预制装配式结构在本质上属于现浇型的特殊混凝土构造，其中包括混凝土装配以及结构连接。具体在完成全过程的建模操作时，运用BIM手段可以随时输入相应的三维数值，从而生成了精确度较高的建筑物平面图、混凝土立面图以及剖面图。

在某些情形下，如果有必要更改某些特定的设计环节，则与之有关的信息与数值就可以自动实现更改。由此可见，BIM技术应当能够覆盖全过程的建筑建模操作，针对其中涉及的工程进度监管、工程设计管理、采集工程信息与其他流程都能够纳入结构设计的视角下，具体流程如图1所示。

2 对于预制装配式结构设计运用BIM的重要意义

首先是加快原有的工程建设进度。从目前现状来看，现阶段较多房屋都是运用预制装配的方式建造而成的。因此在涉及建筑设计时，应当紧密结合现有的建筑设计需求进行优化设计。具体在实践中，设计人员如果选择了BIM建模作为其中的核心设计手段，则能够创建多部门协同的新型设计模式，确保生产商、建筑设计单位、建筑施工单位能够进行全面配合，象在构件制作与构件安装的全过程中，运用BIM方式可以显著缩减整体的设计成本，保证工程进度并且优化施工质量。

其次是保证结构设计的实效性。预制装配式设计运用BIM的设计方式，因此在客观上体现了更优的建筑设计精度。与此同时，BIM技术还能够全面覆盖现场施工、建筑结构设计与加工混凝土构件等各个操作流程。相比于原有的结构设计模式，BIM设计模式体现出更优的协同性，因此能够在根本上增强现场指导的实效性并且保证了多部门之间的紧密配合。在BIM平台的辅助下，设计部门就可以拟定相应的预制装配图纸，然后运用模型拆解的方式来精确判断预制装配施工涉及的吊装支撑部位、生成模型的进度、脱模情况与其他有關情况。在此前提下，BIM技术符合一体化建造的基本目标。

最后是开展一体化的建筑设计。近些年来，建筑设计领域运用的一体化模式已经受到了较多企业关注，这是由于一体化模式具有突显的技术优势，其能够紧密结合各个相应的设计流程与设计步骤。在BIM模型的辅助下，运用一体化设计可以实现全过程的三维模型设计，其中包括针对建筑物外墙板、叠合支撑板、建筑楼体与其他部位的全方位设计。除此以外，一体化设计还能借助三维模拟的途径与方式来呈现直观的现场施工现状，确保妥善完成全方位的技术交底。因此可知，运用BIM建模手段可以提升现阶段的预制装配式质量控制水准，对于当前的产业化施工模式予以全方位的推广。

3 具体的结构设计运用

结构设计时，如果选择了预制装配式的特殊设计模式，那么意味着将会减少综合性的建筑设计资金与设计成本，同时也优化了全过程的建筑质量控制。与传统的结构设计手段相比，BIM建模方式体现出更优的结构设计实效性，这是由于运用此类建模方式可以着眼于全方位的建筑施工与建筑设计监管。在当前的实践中，关于预制装配式的特殊混凝土结构设计应当关注以下的BIM运用要点。

3.1 选择合适的设计软件

从现状来看，有关部门已经能够灵活选择多样化的设计软件。但是在涉及不同种类的结构设计时，与之有关的软件种类也应当体现其差异性。因此在全面施行结构设计时，应该选择与之相适应的建筑设计软件。具体而言，关于BIM建模可以优先选用Autodesk类型的软件，这是由于此类建模软件能够紧密衔接各个设计流程，从而保证了整个建筑物外观的合理性。

与此同时，上述建模软件还能用来实现全方位的碰撞检测并且拟定可行的施工规划，确保其符合可持续的建模设计宗旨与目标。在此前提下，Autodesk的自动建模软件还可以密切衔接现有的建设单位、项目工程师、项目业主以及承包商，针对不同种类的预制装配结构都可以选择与之相符的结构设计模式。象设计人员可以视情况修改软件为其提供的样板文件，在PC软件的辅助下适当修改当前的各项设计指标。对于BIM类型的软件一般可以将其分成载入、内建与系统，设计人员在选择上述不同软件的前提下，都可以借助直接建模的方式来制成施工图纸。

3.2 多部门之间密切进行配合

各个部门之间应当密切配合，在各方的配合下才能显著优化预制装配式的基本施工质量。象针对预制楼板与预制外墙而言，设计人员就需要随时沟通项目勘测部门以及项目施工方，从而全面明晰混凝土本身具备的各项基本性能，在此前提下着眼于优化现有的混凝土设计模式。

3.3 做好二次性的软件开发

Autodesk的自动化软件可以运用二次开发的方式加以优化与改进，二次开发软件有助于节约时间并且简化设计流程。但是截至目前，设计人员如果要加载或者编辑某些特定的项目文件，那么仍然无法将其加载到其他有关项目中，而只能在原有的文件中予以操作。

4 结语

近些年以来，BIM技术逐渐受到较多建筑企业的认同。通过运用信息化手段来辅助实现结构设计，可以显著减少综合性的建筑设计成本，同时也符合一体化的新型建筑设计模式。

参考文献

[1]冯国华.房屋建筑装配式混凝土结构设计与建造技术进展研究[J].科技创新导报，2013（1）：39-40.