林海洋
深圳建业工程集团股份有限公司 广东省深圳市 518000
摘要：预备装配作为当前建筑行业中较为重要的方式，其在住宅中应用需要采用先进的技术，才能获取良好的效果。BIM技术为装配式建筑项目提供一个协调工作的平台，提高工作效率，减少设计错误，避免返工作业，降低工程成本，成为推动建筑工业化可持续发展的必然要求。本文从现阶段，装配式建筑存在的问题入手，分析BIM技术在装配式建筑中的应用优势，并探讨BIM技术在装配式建筑结构设计中的应用，以供参考。
关键词：BIM技术；结构；设计；装配式建筑
前言：建筑工业化的发展促进了装配式结构的发展，装配式结构的研究和应用日益增多。传统装配式结构设计方法从整体分析到构件拆分的思路导致预制构件的种类繁多，不利于预制构件厂的生产，更不利于工业化的生产方式。针对这些难题，可以通过BIM技术建立标准化构件模型，提高预制装配结构设计精度。
1 现阶段，装配式建筑存在的问题
目前，我国新型装配式建筑尚处在启蒙阶段，各个环节之间还在相互磨合和协调，存在着许多认识上的误区。例如，在设计环节，主要的设计思路还是先按照熟悉的现浇结构进行设计，然后按照一定的原则拆分成预制构件，这样就无法贯彻标准化设计和兼顾考虑生产、施工一体化的设计思路。也是因为这个原因，生产环节大多仅仅是将原本现场完成的作业搬到预制工厂进行，构件模数化、标准化水平低，很难实现大批量流水线生产。同时，施工环节缺乏适用于装配式建筑的管理机制，忽略工艺的重要性，技术工人的培养效果差等因素均对装配式建筑的健康发展产生不利影响，甚至可能造成结构的安全隐患。装配式建筑要求在建筑的设计阶段，既需要有对各个专业高度配合的要求，也需要对后续的施工、装修等阶段的许多因素进行集成考虑。因为在装配式建筑中的装配层中的主要构件，均是在工厂的预制构件[1]。施工时只是对这些构件进行组装，无法对这些构件进行设计变更或者修改。所以在安排这些构件，进入加工厂进行加工前，所有的设计意图均已实施，这其中就包括在构件上的埋件、开洞、装修和施工方案、施工组织上考虑。
2 BIM技术在装配式建筑中的应用优势
2.1 精密的工业化制造
装配式建筑是采用工厂化生产的构件、配件、部品，采用机械化、信息化装配式技术组装的建筑整体，其工厂化生产构配件精度能达到毫米级，现场组装精度要求也较高，从而满足各种产品组件的安装精度要求。总体来说，建筑工业化要求全面“精密建造”，要全面实现精细化设计、产品化加工和精密化装配。而BIM应用的优势，从“可视化”和“3D”模拟的层面，在于“所见即所得”，这和建筑工业化的“精密建造”特点高度契合。而在传统建筑生产方式下，由于其粗放型管理模式和“齐不齐、一把泥”的误差、工艺，无法实现精细化设计、精密化施工[2]。
2.3集成的建筑系统信息平台
新型装配式建筑是设计、生产、施工、装修和管理“五位一体”的系统化和集成化建筑，不是“传统生产方式+装配化”建筑。新型建筑工业化应具备五大特点：“标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修和信息化管理”，按传统设计、施工和管理模式进行装配化施工难以体现工业化的本质和优势。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆装配式建筑核心是“集成”，BIM则是“集成”的主线，串联设计、生产、施工、装修和管理全过程，服务于设计、建设、运维、拆除全生命周期，可数字化仿真模拟，信息化描述系统要素，实现信息化协同设计、可视化装配，工程量信息交互和节点连接模拟及检验等全新运用，整合建筑全产业链，实现全过程、全方位信息化集成[3]。
2.3 全专业高效合作与协同
BIM技术可以提供一个信息共享平台，各专业设计工程师在平台共同建模，共同修改，共享信息，协同设计。任何一个专业出现设计误差或者设计修改，其他专业均可以及时获取信息，并进行处理。同时，不同专业设计师可以在同一平台上分工合作，按照一定的标准和原则进行设计，可以大大提高设计精度和效率。
3 BIM技术在装配式建筑设计中的应用
3.1提高装配式建筑设计效率
装配式建筑设计中，由于需要对预制构件进行各类预埋和预留的设计，因此更加需要各专业的设计人员密切配合。利用BIM技术所构建的设计平台，装配式建筑设计中的各专业设计人员能够快速地传递各自专业的设计信息，对设计方案进行“同步”修改。借助BIM技术与“云端”技术，各专业设计人员可以将包含有各自专业的设计信息的BIM模型统一上传至BIM设计平台，通过碰撞与自动纠错功能，自动筛选出各专业之间的设计冲突，帮助各专业设计人员及时找出专业设计中存在的问题；装配式建筑中预制构件的种类和样式繁多，出图量大，通过BIM技术的“协同”设计功能，某一专业设计人员修改的设计参数能够同步、无误地被其他专业设计人员调用，这方便了配套专业设计人员进行设计方案的调整，节省各专业设计人员由于设计方案调整所耗费的时间和精力[4]。
此外，通过授予装配式建筑专业设计人员、构件拆分设计人员、以及相关的技术和管理人员不同的管理和修改权限，可以使更多的技术和管理专业人士参与到装配式建筑的设计过程中，根据自己所处的专业提出意见和建议，减少预制构件生产和装配式建筑施工中的设计变更，提高业主对装配式建筑设计单位的满意度，从而提高装配式建筑的设计效率。
3.2降低装配式建筑的设计误差
设计人员可以利用BIM技术对装配式建筑结构和预制构件进行精细化设计，减小装配式建筑在施工阶段容易出现的装配偏差问题。借助BIM技术，对预制构件的几何尺寸及内部钢筋直径、间距、钢筋保护层厚度等重要参数进行精准设计、定位。在BIM模型的三维视图中，设计人员可以直观地观察到待拼装预制构件之间的契合度，并可以利用BIM技术的碰撞检测功能，细致分析预制构件结构连接节点的可靠性，排除预制构件之间的装配冲突，从而避免由于设计粗糙而影响到预制构件的安装定位，减少由于设计误差带来的工期延误和材料资源的浪费[5]。
3.3实现装配式预制构件的标准化设计
BIM技术可以实现设计信息的开放与共享。设计人员可以将装配式建筑的设计方案上传到项目的“云端”服务器上，在云端中进行尺寸、样式等信息的整合，并构建装配式建筑各类预制构件的“族”库。随着云端服务器中“族”的不断积累与丰富，设计人员可以将同类型“族”进行对比优化，以形成装配式建筑预制构件的标准形状和模数尺寸。预制构件“族”库的建立有助于装配式建筑通用设计规范和设计标准的设立。利用各类标准化的“族”库，设计人员还可以积累和丰富装配式建筑的设计户型，节约户型设计和调整的时间，有利于丰富装配式建筑户型规格，更好地满足居住者多样化的需求。
结语：凭借BIM技术的应用，可以有效地进步装配式修建的规划、出产和施工水平，使装配式修建从规划到运维的出产链条愈加严密、合理。其在装配式建筑结构设计阶段的应用，提高装配式建筑设计效率，降低装配式建筑的设计误差，实现装配式预制构件的标准化设计。
参考文献
[1]郭嘉喆.BIM技术在装配式混凝土框架结构中的运用[J].住宅与房地产，2017（21）：211.
[2]张智.试论BIM技术在装配式结构施工中的应用与发展[J].重庆建筑，2017，16（07）：41-43.
[3]陈庭威.BIM技术基于装配式梁柱节点试验的应用[J].河南建材，2017（03）：31-32.
[4]田春鹏.BIM技术在建筑装配式结构中的应用研究[J].居业，2017（10）：95-96.
[5]刘哲.基于Allplan软件装配式结构设计制造研究[J].住宅科技，2017，37（12）：22-26.
论文作者:林海洋
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第7期
论文发表时间:2018/7/25
标签：建筑论文; 预制构件论文; 技术论文; 设计人员论文; 构件论文; 专业论文; 精密论文; 《建筑学研究前沿》2018年第7期论文;