摘要：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。
关键词：BIM技术；装配式建筑；结构设计
1BIM技术概要
BIM技术也就是以计算机技术为基础，以三维成像技术为主要渠道，通过对建筑物的结构解析并以三维立体模型展示出来的一种建筑信息建模技术。我国目前预制装配式混凝土结构设计的主要方法就是BIM技术。其技术的优势在于，首先可以根据建筑信息模型的建立，实现对于建筑物之内所有建筑内容的数据显示，能够精确到建筑物结构之内的每一处细节，并且能够根据建筑物的细节参数提供预制装配式混凝土结构设计所需要的数据，并以此为依据设计相关的建设标准，从而使预制装配式混凝土结构的设计能够高效的完成，实现整个结构的统一设计和量化标准化生产，进而达到节省工程建筑时间，提升建设效率的总体目的；其次，通过BIM技术的三维成像技术，能够对建筑物进行精准建模，能够清晰而全面的了解建筑物的原材料使用数量，原材料使用的类型以及原材料的质量，进而提升工程预算的精准程度，提升施工方对于工程预算以及成本造价的把控力度，进而促进建筑工程质量的全面提升。另外，BIM技术也是一门绿色科学技术，其能够起到对于工程项目总体规划、科学建模、土地资源合理化布置等多重效果，提升土地使用的效率与质量，提升对于复杂建筑群落以及古建筑物的保护效力。BIM技术还能够为建筑工程施工提供有效的数据支持和图表支持，从而为施工方的施工设计提供数据支持。正因为BIM技术有着上述多种综合优势，使得BIM技术在建筑工程之中有着较为广阔的发展前景，也使BIM技术在预制装配式混凝土结构设计之中具有较高的地位。
2基于BIM的装配式建筑结构设计
2.1基于BIM技术的装配式建筑结构设计方法的思想
如今的装配式建筑结构设计的方式是以现浇结构的设计为基础进行的，第一步是根据建筑结构进行选型，进行整体结构的分析计算，然后进行预制构件的设计，先是把各个节点拆开，在进行完进一步的深化设计后，把构件全部运输到现场然后建筑组装。导致预制构件的种类繁多，不利于其工厂化的生产，它与如今工业化的原则相矛盾。因此要转变过去传统的设计理念，并且今后新的设计理念应该考虑到预制构件的通用性，进而尽量使得构件的种类较少但是产品确是呈现多种多样化的趋势。从而基于BIM的装配式建筑结构方式要把构件与构件间联系起来，组合形成预制构件的数据库。进行装配式设计时，就可以直接从预制构件数据库中选择构件，这样可以缓解设计者的压力，进而减少了时间降低了设计成本，达到总体上造价的部分降低。
预制构件数据库是构件设计方与构件生产商共用的，设计尺寸时可以在数据库的尺寸范围中选择，从而保证二者的协调性；预制构件生产厂可以提前生产通用性能较强的预制构件，保证预制构件的及时供应，使得工程建设的效率得到大大的提高。随着装配式建筑的发展，预制构件库也在不断完善，并且需考虑一些相对特殊的预制构件以便满足特殊建筑的布设要求。
2.2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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆借助三维检查手段，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。此外针对管线优化，以“建模-碰撞-调整”为基础，结合图纸会审、问题报告、建立BIM模型、协调会议、深化出图以及变更洽商等环节，便可以确保管线模型切实符合实际情况，并可以提高管理的效果。对企业来说，从始到终以BIM模型为根据进行分析，在建设方的要求下，设计方、监管方应全程参与协调，并对施工规范、施工质量要求以及建筑工程进行校验，从而构建管线优化流程设计蓝图。
2.3多视口联动
传统的二维制图要求设计人员以不同的视图去探索预制构件的设计深度，正是由于预制构件设计时采用了多视图的方法，致使每一次进行修改的工作量非常大。如此大的工作量必定会带来错误率高和效率低下等问题。BIM技术在一定程度上解决了这个问题，它不用设计人员将各个视图分别画出来，而是运用了一个三维原始模型进行切割。这样不同的视图就能呈现出来，大大减轻了设计人员的工作量，并且保证了视图的一致性。如果设计人员要进行修改，只要在原始三维模型上操作就可以，其余的数据系统会自动修改，不仅提高了工作效率，还能使准确率提高不少。
2.4重新制定装配式建筑BIM标准
建立符合我国标准的BIM建筑构建模型标准是首要任务，（1）模型拆分原则：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划分，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：综合考虑建筑、结构、机电、生产、施工等信息，按照施工不同阶段的需要，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）制定相关流程和信息整合体制：借鉴他国货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：应该严格按照我国相关标准制定BIM深化设计出图标准，按照相应的标准出图能够有效减少后续工作失误的发生；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；（5）制定常用的BIM样板文件，建立相应的数据库，根据我国的相关标准、相关国情及常用的样式，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。
2.5防水性设计
建筑物随着时间的推移，一般会受各个方面因素影响，极易出现各类质量问题，影响到建筑物实际使用寿命及安全系数。因此对混凝土的要求相对较高，不仅需要具有着较强防水特性，还必须具有较高耐久特性。装配形式建筑物的预制楼板、外墙，它们都建筑物接触到外部环境的重要位置，临近于预制构件的连接性设计，属于建筑物自身防水性最为主要的影响因素。建筑工程项目，预制外墙板是以封闭型为主要防水形式，该种防水封闭包含着三个防水设计步骤，预制的外墙板，其最外侧部位是高弹力泡沫棒或者耐候型聚氨酯的密封胶，中间为主属于减压的空间，配合防水胶条来实现压紧处理，其内侧为灌浆层的砂浆封堵该种防水措施。通过防水设计，便可大大提高该建筑整体装配式结构的防水性能。
3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]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.
论文作者:董丽萍
论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期
论文发表时间:2020/3/12
标签：预制构件论文; 建筑论文; 模型论文; 技术论文; 建筑物论文; 构件论文; 结构设计论文; 《基层建设》2019年第29期论文;