BIM技术下的预制装配式混凝土结构设计方法讨论

刘乐乐

摘    要：伴随着人们生活水平的需求，装配式混凝土结构工程在我国的建筑行业正被大量的应用着，BIM技术的推广有利于加快住宅产业化的进程，可以为建筑企業在施工过程中节省人力物力等资源，提高建筑的品质。本文对BIM技术下的预制装配式混凝土结构设计方法进行讨论，以期能够为建筑企业带来参考帮助。

关键词：BIM技术;装配式混凝土结构;设计方法

1  前言

BIM 技术在当前的建筑业中有着广阔的前景，合理运用 BIM 技术可以减少施工过程中的误差率，也可以在设计住宅的时候保证科学性和准确性。因此，施工企业需要了解 BIM 技术的重要性。充分认识其重要性，才能有效地管理建设项目的施工，为未来的预装式住宅的开发具有更高的效率。由此，我们需要对 BIM 的主要内用进行深入了解。

2  BIM 技术简述

BIM 技术BIM 即 Building Information Mode-ling，是技术的一个集成平台。通过该技术集成平台，组建一种多维的信息模型，使建设项目的所有参与方参与规划、设计、生产、施工、装修、管理和运营等阶段，从根本上改变了从业人员依靠符号文字和形式图纸进行项目建设和运营管理的工作方式。在工程的各个阶段做到可视化模拟以及数据化、信息化描述，同时各个专业之间协同工作。预先模拟复杂节点连接，检测碰撞等全新运作，实现了在建项目全生命周期内提高工作效率和质量、减少错误和降低风险的目标。整个建筑产业链的完善，为实现装配式建筑提供了一定的技术支撑。

3  预制装配式混凝土中BIM技术应用价值

相对于传统的管理技术而言，BIM 技术具有很大程度的应用价值，确保我国建筑行业实现信息化发展，使其得到更为有效的发展。在此过程中，我国 BIM 技术的应用已经逐渐成熟，与装配式建筑有效结合可以实现相互促进，在一定程度内保障实现互利共赢。装配式建筑普遍存在较短的生产周期和较强结构性，具有较高社会效益和经济效益，但是在我国经济技术不断发展的过程中，社会水平得到了很大程度的提升，人们对于建筑结构与空间性能提出了更高的要求。在近几年建设中，装配式建筑得到很大程度的发展，但是受到项目管理水平较低，信息传递缓慢，建筑生命周期不足，深化设计误差以及相关法律法规的不完善等因素的影响，装配式建筑发展受到了一定程度的限制。在装配式建筑建设过程中合理应用 BIM 技术，能够为相关法律构建提供更为全面的视角，保证法律法规构建的完善性。BIM 技术的合理应用还可以实现三维方式呈现建筑结构和外观，使深化设计存在的误差达到一定程度的避免。

4  BIM 技术在预制装配式凝土结构中的设计方法

4.1  制订符合本工程的BIM实施标准

在企业制定BIM实施标准时应遵循着企业的标准，依据企业以及本工程的标准对BIM的实施标准与目标进行规定，在对BIM的应用范围和选择软件时要严格遵守标准进行选择;为了实施一体化的工作流程，在参数信息要求和建模上一定要以装配式混凝土结构工程的BIM模型为标准，对交付定制组的说明和装配式混凝土结构知识库的使用说明要严格注意，从而确保工程能够一体化的实施。

4.2  BIM模型与图纸绘制的应用

将BIM技术应用到装配式建筑设计过程中，首先是建立BIM模型以及设计图纸的绘制。在装配式建筑BIM模型建立过程中，其主要是包括以下几个阶段：设计标准制定、模型建立以及模型的实际应用。在实际的设计过程中，相关设计单位应根据装配式建筑的具体要求，在设计过程中对建筑结构类型、材质以及尺寸大小等参数进行设计，并使用相关技术实现对于设计过程中所有参数进行管控，不但如此，一旦相关某个数据发生变化，与之相关的一些数据都会发生一定的变化，这样一来，就可以有效地降低设计图纸错误问题的发生率，对于提高设计的整体水平有着非常积极的意义。

4.3  BIM 技术与标准化设计

通过 BIM 技术建立装配式建筑预制构件库的 BIM 模型，以数字和图形形式表示这些构件的信息，用 BIM 平台进行智能化控制：根据装配式建筑部品部件的用途和使用位置进行分类，统计数量和规格，逐步形成标准化的预制构件库，为标准化设计积累素材。BIM 技术还可通过可视化设计和信息化管理对装配式建筑中的预制构件进行精细化拆分设计，对预制构件的类型和数量进行优化设计。通过协同设计使各专业在同一平台上预先进行可视化模拟建造，使建筑中各类管线铺设、结构高度和室内环境等相互协调，避免碰撞，提前打通装配式建筑全产业链。

4.4  BIM技术在装配式建筑建设施工阶段的应用

在装配式建筑施工建设阶段，将BIM技术应用其中，可以有效提升工程施工的整体效率以及工程质量，对于促进我国装配式建筑的推广以及发展有着非常积极的意义。在实际的应用过程中，BIM技术的积极作用更多体现在建筑施工管理方面。

（1）预制构件的管理。由于装配式建筑所应用到的预制构件种类以及数量较多，因此，在实际的施工过程中，不可避免地就会出现预制构件丢失或者使用错误的现象发生。在施工过程中应用BIM技术，通过对BIM技术以及RFID技术的应用，可以实现对于预制构件的使用进行追踪以及管控。

（2）施工模拟仿真。随着科技的迅速发展，装配式建筑施工的机械化程度越来越高，且各类施工工艺十分复杂，管理难度较高。利用 BIM技术，可以对装配式建筑工程进行事先的施工模拟和仿真，实现施工流程和施工方案的优化，从而准确定位构件并实现高质量安装。除此之外，BIM 技术的虚拟模拟仿真，有利于实现施工现场的场地布置。首先，BIM 技术能够对施工的全过程进行正序或倒序模拟，对施工现场各功能区的配置和安全进行分析，通过合理分布垂直机械、临时设施、构配件等设备和物料的位置，实现临时道路、车辆运输路线的优化，从而减少施工现场二次搬运造成的成本浪费，并且有效加快施工的装配进度。其次，BIM 技术还能够利用可视化技术实现施工现场的安全性能评估及动力学分析计算，完善施工现场安全应急预案，从而保证建筑施工的安全实施。

4.5  BIM 技术与工业化生产

BIM 信息化技术把装配式建筑的预制部品部件以图形和数据化信息导入工厂自动生产设备中。设备可以自动生成构件材料清单和下料单等，并通过可视化表达帮助工人更好地理解设计意图。通过 BIM 技术的应用，可以缩短构件生产循环时间，使“拉动式生产系统”成为可能。通过 BIM 技术的应用，还可以降低工厂优化和深化设计费用，增加自动化设计和分析软件的使用，加强生产质量控制和设计协调，减少返工。

5  结语

为了保证在施工过程中由于施工指导不足而导致的返工问题，目前在建筑行业的装配式混凝土结构工程中普遍采用BIM技术，从而解决高耗能与劳动浪费的问题。装配式结构在进行整体设计过程当中，不仅要考虑到结构的特殊性，也一定要考虑到装备室结构的设备是否能够满足建筑物的整体设计需求，希望通过本文的仔细分析，不仅能够有效推动我国当前建筑行业快速发展，也能够更好地保证我国的建筑企业在进行整体建筑物结构设计过程当中，运用该技术，保证结构的合理性，科学性。

参考文献：

[1] 张启志.基于BIM软件下的装配式建筑结构设计[J].钢结构，2018（2）：114～117.

[2] 颜磊.装配式混凝土剪力墙结构施工及抗震性能研究[D].青岛理工大学，2018.