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摘要：随着我国社会经济的发展，各种社会问题及矛盾日益显现，比如环境污染问题、人口老龄化问题、劳动力短缺问题等。这些矛盾和问题影响着我们社会生活的方方面面，其中建筑工程建设也不例外，为应对劳动力短缺和环境污染等问题，装配式建筑模式应运而生，在不久的将来必将成为工程建设的主流模式。现阶段，装配式建筑存模式存在着效率和质量低下等问题，为提高效率和工程质量，需要导入BIM技术。本文主要就BIM技术导入装配式建筑结构设计的方法进行分析探究，研究详情见下文。
关键词：BIM技术；装配式建筑；结构设计；方法探究
1.引言
BIM技术是指通过相关软件对建筑信息的模型进行三维仿真模拟和评估，可以有效分析和判断建筑结构设计的合理性、安全性、经济性、可行性等。正是因为BIM技术具有可视性、参数化和集成化等特征，同时又能满足各行业之间协同合作的要求，我国多个标志性建筑的设计应用了此技术，并取得了显著效果。
2.BIM软件和装配式建筑的简单介绍
2.1BIM软件
目前被广泛应用的BIM软件多种多样，不同的软件适用的领域各不相同。可根据不同的建筑类型和建设需求，选择不同的BIM软件。详情见表1
2.2装配式建筑
顾名思义，所谓的装配式建筑就是指建筑的某一或者某些部件是提前在工厂定制做出来的，这些提前定做出的部件到建筑施工场地组合就成为了装配式建筑。根据国内外学者的研究文献资料，装配式建筑可以根据施工方法与定制的部件形式的不同，主要划分为升版升层、板材、砌砖、骨架、盒式五种类型，而装配式建筑的结构体系可以划分为现代木、钢、混凝土三种类型。因为具备标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修等特点，是现代化生产方式的代表。与传统建筑模式相比，可改善施工环境，提高施工的质量和效率，抑制粉尘污染，保护环境。
2.3BIM技术在装配式建筑结构设计中的应用必要性分析
随着我国社会经济的发展，特别建筑行业和计算机网络技术，BIM 技术的应用具有更广阔的空间，技术的应用不仅能够提高社会大众的生活质量而且可以大大提高工作效率。另一方面装配式建筑在建设中面临许多不足，一是要求放线准确，标高测量精确。二是对预留孔洞位置精度要求高。三是预制构件尺寸存在误差，拼装时缝隙不均。因而，将BIM技术应用于装配式建筑结构设计中，可以利用BIM构建装配式建筑结构设计的分析模型，然后将模型应用于实际建设过程进行实时监控，发现问题后及时对后续施工对应的设计进行调整，并更改相应的施工安排与内容，这样可以最大程度的保证按时高质的完工，提高装配式建筑的质量和水平。
3.BIM技术导入装配式建筑结构设计中存在的问题分析
3.1BIM软件出图样式不符合我国相关标准
目前被广泛应用于建筑领域BIM软件均非我国本土软件，其软件内本身携带的数据库和出图样式均是根据其他国家的标准制定的，这就导致利用BIM软件建模出图与我国的出图存在较大差异，而且BIM软件不仅缺乏相关的数据库和样本模式，而且使用者也不能根据自身的需要针对BIM软件的底层数据进行更改，这导致利用BIM技术时会出现图纸和实际建筑不符的情况，严重影响建筑施工的进度和速度。
3.2重复工作量大，造成资源浪费
装配式建筑所需要的工程构件均是在工厂内生产加工的，但是受到种种因素的影响，构件数量和种类均较多，容易增大工作量；而且随着设计的深化，所有与建筑建设相关的单位纷纷介入构件生产与加工的过程，可能需要生产多个外形一致但存在细微差别的构件，针对这些构件利用BIM技术构建模型和出图，会导致大量的重复性机械工作，影响人力资源的利用，造成资源、时间和资金的浪费。
3.3缺乏相关的流程和信息整合机制
由于目前缺乏统一的流程和信息整合机制，为了达到BIM技术深化装配式建筑结构是以建筑结构原设计为依据的目的，在深化设计的过程中需要与生产商、施工单位等进行沟通，使得在进行相关深化设计工作的过程中可能会浪费大量的人力、物力和时间，降低整个工程的进度，在收集信息的过程中可能会做大量重复无意义工作，甚至可能造成信息的混乱。
3.4各层模型数据间的传递与整合的效率低下
现阶段的BIM软件在不同模型之间的信息传递效果不甚理想，而且部分BIM软件不能接受相关链接的信息提取，大大影响了数据的整合与传递的效率。这与BIM技术应用的核心是信息的传递与整合，将生产、运输及施工的信息进行传递，将整个装配式建筑的各个流程信息实现无缝传递的理念相背离。
4.BIM技术在装配式建筑结构设计中的应用措施
4.1重新制定装配式建筑BIM标准
为了有效的提高工作效率，避免大量无用功和重复工作的进行，首要任务是建立符合我国标准的BIM建筑构建模型标准。其中制定的BIM 标准主要包括模型整合原则、固定模型深度、BIM模型结构深化设计、制定BIM 出图标准，建立适合我国的样板模式和数据库等五个方面：（1）模型整合原则：将不同的模型按照专业和功能进行拆分，以便实现信息的传递和整合，综合考虑计算机的性能，按照不同模型包含信息量大小的进行拆分，分为是底层模型、标准层/屋面层总体模型、整栋总体模型和小区总体模型；（2）规定BIM模型深度：按照施工不同节点的需求，综合考虑建筑、结构、机电、生产、施工等信息，根据国际标准和具体的施工工程规定好BIM模型的深度，真实反映生产施工信息；（3）BIM模型结构深化设计：借鉴他国及其他企业先进的经验，不断制定和完善相关的流程和信息整合机制，协调好各个企业之间的关系，有效将各种信息进行结合，完成相应的结构深化设计；（4）制定BIM深化设计出图标准：为了有效减少后续工作失误的发生，应该严格按照我国相关标准制定BIM深化设计出图标准。在装配式建筑深化设计中，图纸应该细致的表现出每个预制构件深化设计图，降低相应的复杂难度，缩小深化设计的范围，严格按照相应的标准出图。（5）制定常用的BIM样板文件，根据我国的相关标准、相关国情及常用的样式，建立相应的数据库，建立相关数据库和样板文件图，减少重复工作和不匹配工作，提高BIM 技术深化设计的工作效率。
4.2构建装配式建筑BIM深化设计工具集
组建装配式建筑BIM深化设计工具集，提高深化设计效率，以满足现场施工中的具体需求。工具集主要包括模型轻量化及整合、出图表达优化、批量处理及自主标注等工具。将模型轻量化进行整合，通过压缩提出相关信息，并将信息整合至具体的电脑硬盘，能够有效节省空间，也能解决链接模式下信息传递的问题；设计出图表达优化工具能够提高图纸的清晰度、精密度和准确度；预制构件时需要大量出图进行机械重复性工作，设计和引入批量处理的工具，使软件能够自动识别并针对重复的工作进行批量处理；自动标注能对各个预制构件的特征进行归类及梳理，进行自动标注，减少劳动力资源的浪费。
参考文献：
[1]汤清平. 论BIM 技术下的预制装配式混凝土结构设计方法[J]. 山西建筑,2017(6):60~61.
[2]杨刘. 基于BIM 技术的预制装配式混凝土结构设计方法初探[J]. 建筑工程技术与设计,2015(4):64~64.
[3]陈兴. 基于BIM 技术的预制装配式混凝土结构设计方法探讨[J]. 低碳世界,2017(17):152~153.
论文作者:方玲,于晓宇,何楠
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第07期
论文发表时间:2019/6/28
标签：建筑论文; 模型论文; 技术论文; 结构设计论文; 信息论文; 软件论文; 标准论文; 《城镇建设》2019年第07期论文;