摘要：近年来，我国的工业化进程有了很大进展，BIM技术和装配式建筑的研究与实际应用日益增多。将BIM与装配式建筑中的设计与施工结合在一起，既能发挥BIM技术中信息模型的优势，又能将建筑建造中的各个过程进行生产一体化。通过对比传统的装配式建筑结构设计方法，提出基于BIM的装配式建筑结构设计方法，并且对基于BIM的装配式建筑的推广和应用做出了期望。
关键词：BIM；装配式建筑；结构设计
引言
目前我国建筑行业正在力求朝着环保化、信息化、工业化、绿色化的方向转变。在这样的背景下，绿色环保、节能减排的装配式建筑应运而生。同时，随着计算机网络与信息技术的不断发展，BIM技术也在日益成熟、完善。近年来，BIM技术在我国建筑行业得到了广泛应用，并在实际应用过程中表现出了突出的优势。在装配式建筑中应用BIM技术，可以为结构设计提供有效的指导，还可以避免预制构件设计不合理、生产不合格返工等现象的出现，有利于提高装配式建筑的结构设计水平。
1装配式建筑的特征
一是施工周期短，施工过程涉及的构件已在前期准备就绪，只需要在施工现场完成组装即可。二是对施工现场影响较小，传统的施工模式会产生各类污染，如光污染、噪音污染等，装配式建筑缩减该环节，相对减少了污染。三是合理的设计，传统的施工会严格按照图纸进行施工，导致施工过程出现变量，施工的流程更为复杂。
2基于装配式建筑BIM模型建筑
2.1基于BIM的装配式建筑结构设计
①辅助设计。BIM技术具有模拟性、可视性等优势，在视觉上具有比较逼真的效果。以装配式建筑工程的施工环境、施工计划为根据，应用BIM技术开展方案辅助设计，通过4D模拟技术，模拟展示施工顺序、施工节点，便可以对比不同的施工方案，实现对施工方案的优化选择。可以将BIM技术当作一种设计方法，也就是在设计中纳入参数化设计。BIM模型是建立在信息数据的基础上的，若是这些数据信息出现了变化，则模型也会发生改变。②碰撞检查。传统二维图纸中，难以发现碰撞问题，给施工埋下了诸多隐患。应用BIM技术建立BIM模型，借助其可视化特征，便可以在施工前，对工艺管线、工艺设备进行碰撞检查，以此为根据，对设计进行优化、减少设计误差，为施工提供有效的支持。BIM技术下，结合计算机软件、计算机硬件以及传感器，建立一个集听觉、视觉、触觉为一体的模拟环境，可以使人产生身临其境的感觉。借助三维检查手段，可以及时发现设计中的问题与缺陷，及时对设计进行修改，便可以避免返工现象的出现，减少材料浪费，节约成本。③工程量计算。收集、整理各类施工材料之后，还要对竣工模型进行二次施工，添加各种设备运行、能耗、安全等相关信息，剔除施工前提的多余信息。以往在计算工程量的时候，不同的造价人员，由于自身专业水平有所不同，对图纸的理解也有所差异，因此得到的结果往往也是不同的，甚至同一个人，应用不同的计算软件或者是在不同的时间进行计算，也会得到不同的计算结果。一旦出现这样的现象，便会导致工程陷入无休止校对的局面。应用BIM技术，建立数据库，便可以实现自动算量，摆脱了人为因素给工程量计算造成的影响，提高了数据的准确性。
2.2预制构件生产中BIM技术的应用
预制构件生产中，BIM技术也可以发挥重要的作用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆建立BIM模型之后，设计人员便可以随时调用其中的数据信息，从而精确统计工程量，有利于降低成本，减少不必要的浪费。与此同时，借助BIM模型，工程人员还可以输出构件的生产图纸，将其导入工厂生产系统中，借助工厂内智能化、信息化的生产设备，实现对预制构件的标准化、规模化、集成化生产。
2.3BIM技术在施工环节的应用
①采集数据和设计构件。BIM技术要采集三类数据：一是测量施工县城，根据施工图纸和地质，分析地基的结构。二是采用遥感技术，统计施工周边环境的交通、建筑密度、生态等数据，通过这类数据可使设计人员设计建筑更为科学合理。三是根据3D成像，构建机械、施工人员模型，根据这类数据制作一份包括工程周边环境、低下结构以及现场的模型，有利于合理测算施工流程和构建设计。②碰撞检测。碰撞功能是为了检测出初期设计的不合理因素，结合BIM技术，增强碰撞检测的科学性，有效控制施工成本。BIM技术可检测工程的质量，通过一系列的实验检测工程的质量，传统的检测方式需要制作每种实验的模型再进行物理实验。③施工环节的控制与模拟吊装。在进行装配式建筑的施工过程中，可采用BIM技术优化施工方案。技术人员在吊装施工过程中，将测量的数据和参数输入模型中，从而使模型呈现符合施工进度的立体图。④规划施工与分析预算。工程施工过程中涉及的变量多，难以确定其预算。BIM技术可还原施工现场，通过优化分析呈现预算结果。设计人员可输入对应季节的环境数据以及一定时间内的交通数据，从而模拟施工现场涉及的各类因素，还原施工过程中的交通环境，分析在运输构件途中可能出现的问题。当构建完外部环境后，根据物理公式对施工场景进行还原，合理规划施工流程，使施工预算精准化。
3传统设计方法与基于BIM的设计方法对比
传统的装配式的设计方法也就是相当于现场浇注的设计工艺，由整体到局部进行分析，一次做出节点的设计以及构建的设计。以上的使用方法固然能较好地可供设计师们去构思，但是构件的种类是非常宽泛的，要想适应工业化的流水线，必然要考虑到预制构件厂的具体生产情况，此外设计过程中出现的生产设计方面的信息的传递渠道不通畅，也是传统设计的一大弊病；而基于BIM的设计方法与之相比，其设计思路与传统设计方法不同，基于BIM的设计方法使用了面向预制构件的设计方式，首先是进行装配式结构的预先设计，然后通过分析计算对BIM模型进行检查，以便于发现问题并及时解决，另外通过对预制构件进行整理分类也有利于预制构件库的合理管理，此外这种方式也为程序的开发开辟了一条新的道路。
结束语
综上所述，随着建筑工业化进程的日益加快，传统的装配式结构是以二维施工图纸为交付结果，并且设计思路是先整体后拆分，而基于BIM的装配式结构设计确是以交付BIM模型为主，设计思路是以预制构件库为核心进行，与传统的装配式结构设计相比，基于BIM技术的结构设计方法的优势渐渐显现出来，在这其中标准化设计是进行结构设计的前提，它加强了建筑构件的通用性与系列性，而基于BIM的装配式建筑兼有BIM技术与装配式建筑二者的特点，在深度了解这二者的特点之后，得到了一种基于BIM的装配四结构的设计方法，它一共分为以下部分：预制构件数据库的建立和完善、BIM模型的构建、BIM模型的分析和优化和BIM模型的建造应用，它可以避免生产与设计间的冲突。
参考文献：
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[3]李亚萍，陈国平.BIM技术在装配式混凝土建筑结构设计中的应用及发展[J].混凝土，2018（6）：121-123.
论文作者:于涛
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/16
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