艾博聞

【摘要】預制建筑物不僅可以改善現(xiàn)有建筑物建設速度慢、效率低的缺點，而且可以有效地保證建筑物的質(zhì)量和性能，并具有良好的節(jié)能環(huán)保效果，因此得到了廣泛的推廣和應用。BIM技術是一種建筑信息建模技術，在裝配式結構的設計中具有非常重要的應用。在文章中，主要分析基于BIM技術的裝配式結構設計方法。

【關鍵詞】BIM技術;裝配式結構;設計方法

當前，隨著社會經(jīng)濟的不斷增長和建筑業(yè)的飛速發(fā)展，人們不僅越來越多的尋求建筑質(zhì)量，而且越來越在尋求建筑速度，而預制建筑可以同時滿足這兩個要求。但是，預制建筑對結構設計有更高的要求，因此，如果需要使用一些先進的技術和工具來設計科學合理的建筑結構圖，則BIM技術就是其中之一。下面介紹如何基于實際BIM技術設計裝配結構。

1、BIM技術介紹

BIM技術是一種建筑信息建模技術，簡而言之，它是一種利用建筑項目的各種信息數(shù)據(jù)作為模型庫，基于該模型構建建筑模型，并通過數(shù)字信息模擬來模擬真實建筑信息的技術。BIM技術包括許多先進技術，例如計算機仿真技術，虛擬仿真技術和3D可視化技術。BIM技術在建筑設計，施工或項目管理中具有非常重要的應用。

2、預制建筑簡介

預制建筑的概念早在20世紀初就誕生了，后來傳播到中國，并逐漸取得了長足的進步。簡而言之，預制建筑是指在工廠中分批組裝建筑施工所需的各種結構部件，然后將它們運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進行現(xiàn)場組裝和施工?？梢詫㈩A制建筑物的各種結構組件與設備零件進行比較。預制建筑物的建造過程就是設備的生產(chǎn)過程。零件首先在工廠生產(chǎn)，然后將零件組合成設備?？梢钥闯?，預制房屋的主要優(yōu)點是施工速度快，施工效率高。

3、裝配結構設計方法

3.1設計思路

BIM技術的基礎是3D數(shù)字技術，而3D數(shù)字技術在組裝結構設計中的主要應用領域是構建數(shù)字建筑結構模型。三維數(shù)字技術具有強大的可視化功能，可用于構建數(shù)字建筑結構模型，然后模擬組裝結構的整個設計過程，并與多個學科和多個部門合作[2]。在預制結構設計中，有必要通過充分利用BIM技術的優(yōu)勢來最大化結構組件的多樣性。在混凝土預制結構計劃的規(guī)劃和設計中，應遵循以最少的組件實現(xiàn)多樣化的結構的設計思想。前提是要建立一個完整的預制結構零件庫。目的是減少結構零件設計的難度，提高結構零件設計的效率，節(jié)省結構零件設計的時間，降低成本，最終實現(xiàn)經(jīng)濟和社會效益的雙重性得到提升。

3.2設計過程

3.2.1建立和完善組件庫

BIM技術應用于預制組件的設計階段，以幫助在預制組件設計模型中進行參數(shù)集成和信息共享。與傳統(tǒng)的CAD二維設計相比，使用BIM技術可使設計人員根據(jù)資源庫平臺的參數(shù)以及預制組件的參數(shù)庫集成信息參數(shù)，例如預制組件的材料類型，尺寸和設計比率[1]。

在預制建筑項目的建造過程中，經(jīng)常使用許多不同型號和尺寸的組件，并且只有通過確保這些組件的加工質(zhì)量才能保證預制建筑物的施工質(zhì)量。但是，與此同時，這在處理組件方面帶來了很大的困難。特別地，必須采取專業(yè)措施來實現(xiàn)組件的工廠化和標準化生產(chǎn)。BIM技術提供的強大可視化功能和BIM技術提供的輕松拆卸功能使可以有效地組織和改進組件庫，以促進組件的處理和生產(chǎn)。應用BIM技術的優(yōu)點是，它可以根據(jù)預制建筑物的結構形式，零件適用性和加工技術合理地分類和有效地組織預制零件。此外，在設計實際的預制結構的過程中，應盡可能多地選擇組件，將所有組件集成到組件庫中進行管理，并不斷更新組件庫使其配置越來越完整。

3.2.2建立優(yōu)化模型

BIM模型的所有組件模型都是根據(jù)參數(shù)設置的，模型的子模塊相互關聯(lián)。如果設計人員更改其中一個參數(shù)，則會驅動其他相關組件參數(shù)進行相應更新，從而避免進行設計過程中的錯誤或遺漏，或者信息參數(shù)的更新不一致。BIM建模完成后，可以根據(jù)需要導出CAD2D工程圖或預制零件的參數(shù)，這對于零件的生產(chǎn)和裝配更加方便[2]。BIM技術的三維可視化優(yōu)勢使設計師可以更好地與建筑公司，零件制造商和其他建筑施工設計單位進行溝通，更直觀地發(fā)現(xiàn)設計盲點和缺點，并及時避免在施工過程中出現(xiàn)問題。

在預制結構的特定設計過程中，有必要充分利用構件庫，根據(jù)實際設計要求從構件庫中選擇合適且具有成本效益的構件，并使用選定的構件以數(shù)字方式模擬預制建筑物的整個結構，建立相應的結構模型。如果在組件庫中找不到更合適的結構組件，請根據(jù)設計要求重新設計特殊組件并將新設計的組件及時添加到組件庫中，從而在組件庫中連續(xù)增強可選組件材料。為將來的設計工作提供更大的便利。此外，在將BIM技術應用于裝配結構設計中以確保設計的安全性時，有必要對已建立的模型進行全面分析，并充分利用BIM技術的可視化功能，對模型進行連續(xù)調(diào)整和優(yōu)化，增加設計的可靠性。如果模型分析過程確定所選零件不合適，則必須搜索，選擇或重新設計零件，直到選到適合的零件為止。

3.2.3充分利用建筑模型

零件組裝是預制結構施工中最重要的環(huán)節(jié)，而BIM技術在此環(huán)節(jié)中具有非常重要的應用。建筑模型可用于模擬預制結構部件的整個組裝過程，使可以更好地了解項目的施工進度和施工質(zhì)量。其次，借助建筑模型，可以在工程施工前及時發(fā)現(xiàn)潛在的問題和風險，解決問題，及時規(guī)避風險，確保建設工作的順利進行。另外，通過使用建筑模型在預制結構的建造過程中合理規(guī)劃基礎設施，材料存儲空間和設備放置空間，可以確保建筑質(zhì)量和安全[3]。

3.2.4減少設計錯誤

預制的建筑構件必須事先制造，并且整個建筑通過吊裝和連接完成。從預制零件設計到預制，組裝和裝飾，施工的每個階段都需要施工方的全面協(xié)調(diào)與合作?？傮w設計包括兩個方面：設計師的內(nèi)部優(yōu)化設計;參與方之間的合作設計，檢查和最終協(xié)調(diào)。設計師根據(jù)設計規(guī)范和建筑功能，設計概念和元素在內(nèi)部進行總體設計，施工方必須根據(jù)總體建筑設計調(diào)整施工工藝，從最初的圖紙設計到零件生產(chǎn)，組裝和施工，整體裝修，后期維護等，多個專家需要與信息密集型通信平臺進行協(xié)調(diào)和合作，以更好地完成整個預制建筑物的建造。BIM技術基于預制建筑物的施工要求，實現(xiàn)信息的通用和協(xié)同管理，提供三維可視化平臺，并允許多個施工方在同一平臺上構建和合并設計模型。BIM技術的預制結構設計可以更好地實現(xiàn)各個領域之間信息參數(shù)的準確通信，在BIM平臺上，各方的數(shù)據(jù)集成可以更及時地發(fā)現(xiàn)設計的缺點和不合理的參數(shù)?？梢员ＷC整個結構設計參數(shù)的準確性，提高整個結構的設計質(zhì)量，為后續(xù)施工提供全面的技術支持[4]。

結語：

綜上所述，由于建筑速度快，施工效率高的優(yōu)點，使得預制房屋得到了廣泛的應用，而預制房屋的結構設計往往需要BIM技術。在應用基于BIM技術創(chuàng)建的結構設計時，首先要弄清設計概念，然后確定實際的設計過程，例如構建和完善組件庫，構建和分析、優(yōu)化模型以及應用整個建筑模型以確保設計效果。

參考文獻：

[1]蘇恒宇，劉朋，季元.BIM三維正向設計在裝配式結構設計中的應用[J].科技創(chuàng)新與應用，2020（34）：74-75.

[2]楊金鳳.基于BIM的裝配式結構設計與建造關鍵技術探討[J].九江學院學報（自然科學版），2020，35（02）：24-28.