基于BIM技术的装配式结构技术设计要点分析

鲍远琴

安徽望湖建筑工业有限公司 安徽合肥 230601

当前随着社会经济的不断增长与建筑行业的飞速发展，人们不但越来越追求建筑品质，同时也越来越追求建筑的施工速度，而装配式建筑可以同时满足这两项要求。不过，装配式建筑对结构设计的要求较高，若想设计出科学合理的建筑结构方案，需要运用到一些先进的技术和工具，BIM技术就是其中之一。以下就联系实际来谈谈基于BIM技术的装配式结构设计方法，仅供参考。

1 BIM技术的概念与优点

BIM技术即通过计算机三维软件创建建筑项目的完整模型，模型中包含各个领域的工程信息，这些模型和信息应用于建筑工程全生命周期，包括设计、生产、施工以及运营维护各阶段。我国《建筑工程施工信息模型应用标准》中对BIM的定义包括模型和模型应用两个方面。BIM的出现和发展离不开我们熟悉的CAD技术，是建筑工程二维到三维形式发展的必然过程。BIM作为一种新型的信息技术，是未来建筑技术发展的大趋势，将极大提升装配式建筑的集成化程度，同时在提高工程质量和劳动生产效率、减少资源浪费现象等方面都有显著作用。本文将通过实际项目案例来具体阐述BIM技术在装配式建筑全生命周期的几个关键阶段的应用策略，重点诠释设计阶段的BIM应用。

2 BIM技术在装配式建筑设计中的实践策略

2.1 改进预制件库存与现场管理

预制件生产制作过程，应将RFID技术与BIM技术结合起来，即通过安装使用信息与地点的RFID芯片，直接读取预制件信息。之后，可利用电子信息进行自动对比，以实现RM的设计控制效果。由此，就可降低验收量偏差、排放记录准确度不高以及零件堆放位置偏差等问题的出现率。这与传统物流模式和传统手工验收方式相比，有效节约了时间与造价成本。

2.2 建立、分析及优化模型

在装配式结构的具体设计过程中，应当要充分利用构件库，根据实际设计需求在构件库中选择既合适而又性价比较高的构件，并利用所选构件来数字化模拟装配式建筑的整体结构，建立出相应的结构模型。若是没有在构件库中找到比较合适的结构构件，则需要结合设计需求而重新设计专门的构件，并记得将新设计的构件也及时补充到构件库当中，从而使构件库中的可选构件素材不断丰富，为以后的设计工作提供更大的便利。再者，为了确保设计的安全性，在应用BIM技术进行装配式结构设计之时，还应当要全面分析所建立的模型，充分利用BIM技术的可视化功能而不断调整和优化模型，这样才能够确保设计方案的可靠性。需要注意的是，如果在分析模型的过程中发现了所选用构件不太合适的情况，则还要重新寻找、选择或者设计构件，直至其适合于本装配式建筑工程为止[1]。

2.3 管线综合和碰撞检查

利用建立的三维BIM模型，对机电管线协同建模，进行各专业间的碰撞检查，优化管线布置，能够方便、直观地判断可能的设计错误，有效解决设计盲点，比如要确保楼面线管与预制墙预留线管准确对接，楼面线管交叉位置布置时应避开桁架筋；管线密集且多重交叉无法避免时，优化拆分方案，加大该区域板厚或采用现浇板；水暖管线碰撞检查并优化避让，管线穿结构梁、墙时，确保设计梁高满足规范开洞要求；当给水管在预制墙面敷设时，设计时应考虑在墙面预留压槽等等。运用BIM技术，能尽早为施工过程中可能出现的碰撞问题制定解决方案，提高管线综合图审查效率，并对预制构件中电气点位、预留洞口、施工埋件等零件布置设计优化。BIM模型不仅可以进行管线碰撞检查，在构件深化时也能进行构件以及钢筋的碰撞检查。利用Tekla进行构件深化建模时，对预制构件预拼装，检查预制构件内部之间的碰撞，相邻构件间钢筋碰撞在设计时应避让，并考虑吊装顺序，避免了现场预制构件无法安装的问题。一栋普通的装配式住宅建筑，预制构件的数目往往达到数千个，利用BIM技术可以快速应对可能出现的碰撞并事先解决，保证顺利安装[2]。

2.4 对信息管理系统进行协同把控

BIM技术本身还具备较强资料管理能力、应力管理功能，这就使其能够对信息管理系统进行协同把控，为火灾事故点进行精准定位。如，为避免火灾发生带来的损失，运用BIM技术能够精准定位火灾事故发生点，并采用相应措施进行科学灭火。在维护项目运行的过程中，BIM技术能够以精准化的数据信息把控模式，来审核安全隐患与质量隐患。值得注意的是，为预防各类安全事故的发生，还应加大BIM技术在设备监测方面的运用，来提高装配式建筑物的安全性。

2.5 充分应用建筑模型

构件拼装是装配式结构建设的最关键环节，在此环节中BIM技术有着非常重要的应用。利用建筑模型，可以模拟整个装配式结构构件拼装的过程，以便于对工程建设进度和建设质量进行更精准的把握。其次，借助于建筑模型，能够在工程建设前及时发现潜在问题和风险，从而及时解决问题、规避风险，以确保建筑建设工作的顺利开展。再者，通过利用建筑模型，还可以对装配式结构施工过程中的基础设施和材料堆放区域、器械设备摆放区域等进行合理规划，以保证施工质量和安全[3]。

3 结语

从现阶段我国BIM技术的发展来看，其在建筑行业的应用已经产生了巨大的经济效益和社会效益，能有效提高装配式建筑设计的前瞻性、精准度，避免传统二维设计的“错漏碰缺”，减少后期变更量。为推进装配式建筑的发展，应当充分发挥BIM技术的优势，以实现其在工程项目的设计、生产、施工、运营维护全生命周期的协同应用。